專利名稱：研磨墊及研磨墊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在將半導(dǎo)體晶片等被研磨體表面的凹凸用化學(xué)機械研磨(CMP)平坦化之時所用的研磨墊，具體來說，涉及具有用于利用光學(xué)機構(gòu)檢測研磨狀況等的窗(透光區(qū)域)的研磨墊及使用了該研磨墊的半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體裝置時，進行在半導(dǎo)體晶片(以下也稱作晶片)表面形成導(dǎo)電性膜并通過進行光刻、蝕刻等來形成配線層的工序；在配線層之上形成層間絕緣膜的工序等，在晶片表面會因這些工序而產(chǎn)生由金屬等導(dǎo)電體或絕緣體構(gòu)成的凹凸。近年來，雖然以半導(dǎo)體集成電路的高密度化為目的而進行配線的微細化或多層配線化，但是與之相伴，將晶片表面的凹凸平坦化的技術(shù)變得重要起來。作為將晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般來說采用CMP法。CMP是在將晶片的被研磨面推壓在研磨墊的研磨面上的狀態(tài)下，使用分散了磨料的料漿狀的研磨劑(以下稱為料漿)來進行研磨的技術(shù)。CMP中一般使用的研磨裝置例如如圖1所示，具備支承研磨墊1的研磨平臺2、支承被研磨體(晶片等)4的支承臺(研磨頭)5和用于進行晶片的均一加壓的襯板材料、研磨劑3的供給機構(gòu)。研磨墊1例如通過用雙面膠帶貼附，而被安裝在研磨平臺2上。研磨平臺2和支承臺5被配置為使各自所支承的研磨墊1和被研磨體4相面對，分別具備旋轉(zhuǎn)軸6、7。另外，在支承臺5側(cè)，設(shè)有用于將被研磨體4向研磨墊1推壓的加壓機構(gòu)。在進行此種CMP方面，有晶片表面的平坦度的判定的問題。即，需要檢測到達希望的表面特性或平面狀態(tài)的時刻。一直以來，關(guān)于氧化膜的膜厚或研磨速度等，是將測試晶片定期處理，在確認結(jié)果后對成為產(chǎn)品的晶片進行研磨處理。但是，該方法中，處理測試晶片的時間和成本變得多余，另外，在預(yù)先完全未實施加工的測試晶片和產(chǎn)品晶片中，因CMP特有的加載效果，研磨結(jié)果不同，當在實際中未對產(chǎn)品晶片進行試加工時，則難以進行對加工結(jié)果的正確的預(yù)想。由此，最近為了解決所述的問題，在進行CMP過程時，希望有可以在現(xiàn)場檢測出能夠獲得希望的表面特性或厚度的時刻的方法。對于此種檢測，使用了各種各樣的方法。現(xiàn)在，作為已經(jīng)提出的檢測途徑，可以舉出(1)將晶片和墊間的摩擦系數(shù)作為晶片保持頭或平臺的旋轉(zhuǎn)力矩的變化而檢測出的力矩檢測法(專利文獻1)(2)檢測出殘留在晶片上的絕緣膜的厚度的靜電電容法(專利文獻2)(3)在旋轉(zhuǎn)平臺內(nèi)裝入利用激光進行的膜厚監(jiān)視機構(gòu)的光學(xué)的方法(專利文獻3、 專利文獻4)
(4)解析由安裝在頭或軸上的振動或加速傳感器獲得的頻率譜圖的振動解析方法(5)內(nèi)置于頭內(nèi)的差動變壓器應(yīng)用檢測法(6)對晶片和研磨墊的摩擦熱或料漿和被研磨體的反應(yīng)熱用紅外線放射溫度計測定的方法(專利文獻5)(7)通過測定超聲波的傳播時間來測定被研磨體的厚度的方法(專利文獻6、專利文獻7)(8)測定晶片表面的金屬膜的薄片電阻的方法(專利文獻8)等。現(xiàn)在，雖然多使用(1)的方法，但是從測定精度或非接觸測定中的空間分辨率的觀點考慮，C3)的方法逐漸成為主流。所謂(3)的方法的光學(xué)檢測機構(gòu)具體來說是將光束穿過窗(透光區(qū)域)而越過研磨墊向晶片照射，通過檢測由其反射產(chǎn)生的干涉信號來檢測研磨的終點的方法。現(xiàn)在，作為光束一般來說使用具有600nm附近的波長光的He-Ne激光或使用了在 380 800nm具有波長光的鹵燈的白色光。此種方法中，通過監(jiān)視晶片的表面層的厚度的變化，得知表面凹凸的近似的深度來確定終點。在此種厚度的變化與凹凸的深度相等的時刻，就結(jié)束CMP過程。另外，對于利用此種光學(xué)的機構(gòu)進行的研磨的終點檢測法及該方法中所使用的研磨墊，已經(jīng)提出了各種各樣的方案。例如，已經(jīng)公布有在至少一部分上具有固體且均質(zhì)的透過從190nm到3500nm的波長光的透明的聚合物薄片的研磨墊(專利文獻9、專利文獻10)。另外，還公布有插入了帶有階梯的透明塞子的研磨墊的方案(專利文獻幻。另外，還公布有具有與研磨面齊平面的透明塞子的研磨墊(專利文獻11)。另外，還公布有透光性構(gòu)件含有非水溶性矩陣材料、分散在該非水溶性矩陣材料中的水溶性粒子而成，400 SOOnm的光線透過率為0. 以上的研磨墊(專利文獻12、13)。另外，還提出過用于不使料漿從研磨區(qū)域與透光區(qū)域的邊界(接縫)漏出的方案 (專利文獻14、1幻。但是，即使在設(shè)置了這些防漏薄片的情況下，料漿也會從研磨區(qū)域與透光區(qū)域的邊界(接縫)向研磨層下部漏出，在該防漏薄片上堆積料漿而在光學(xué)的終點檢測上產(chǎn)生問題。今后在半導(dǎo)體制造的高集成化·超小型化中，集成電路的配線寬度預(yù)計將會越來越小，那時將需要高精度的光學(xué)的終點檢測，但是以往的終點檢測用窗無法充分地解決所述漏漿的問題。另外，以往的終點檢測用的窗所使用的材料受到限定，并且不具有令人足夠滿意的程度的檢測精度。另外，在使用了具有透光區(qū)域的研磨墊的情況下，有研磨特性(面內(nèi)均一性等)惡化、在晶片中產(chǎn)生劃痕等問題。另一方面，在進行CMP過程方面，有晶片的金屬污染的問題。在CMP過程中，當在使料漿流向研磨墊的同時研磨作為被研磨體的晶片時，在所研磨的晶片表面上，會殘留料漿或研磨墊內(nèi)所含的金屬。此種晶片的金屬污染會誘發(fā)絕緣末端可靠性的降低 泄露電流的產(chǎn)生 成膜的異常等，對半導(dǎo)體器件產(chǎn)生很大的不良影響，另外還會引起材料利用率的降低。特別是，在現(xiàn)在的半導(dǎo)體制造中，在為了進行半導(dǎo)體基板上的元件分離而成為主流的淺溝槽隔離(STI)中，研磨后的氧化膜的金屬污染將成為非常大的問題。STI是在硅晶片表面挖出規(guī)定的淺的槽(淺溝槽)，在該溝槽內(nèi)堆積SiO2膜。其后，研磨該表面，制作與氧化膜分離的區(qū)域。由于是在該分離的區(qū)域中制作元件(晶體管部等)，因此研磨后的晶片表面的金屬污染會導(dǎo)致元件整體的性能或可靠性的降低。現(xiàn)在，為了減少晶片的金屬污染，在CMP 后進行晶片清洗工序。但是，晶片的清洗也有很多配線的氧化等缺點，最好減少由料漿或研磨墊造成的污染。特別是狗離子等金屬很難利用清洗來除去，容易殘留于晶片上。所以，最近，為了消除所述的問題，提出了在研磨層中具有金屬雜質(zhì)濃度在IOOppm 以下的高分子量聚乙烯類樹脂多孔薄膜的研磨用薄片(專利文獻16)。另外，提出了鋅含量在200ppm以下的半導(dǎo)體晶片用研磨布(專利文獻17)。但是，在所述的金屬雜質(zhì)濃度下，無法充分地防止晶片的金屬污染，在CMP后的晶片清洗工序中將對晶片施加載荷，難以提高器件的材料利用率。另外，還提出過使用了盡可能不含有金屬原子的有機類分子間交聯(lián)劑的研磨墊 (專利文獻18)。但是，對于具體的研磨墊中的金屬含有濃度尚不清楚。另外，由于是在研磨墊的制造時進行模具成型，因而在該研磨墊中仍然無法減少晶片表面的金屬污染。專利文獻1 美國專利第5069002號說明書專利文獻2 美國專利第5081421號說明書專利文獻3 特開平9-7985號公報專利文獻4 特開平9-36072號公報專利文獻5 美國專利第5196353號說明書專利文獻6 特開昭55-106769號公報專利文獻7 特開平7-135190號公報專利文獻8 美國專利第5559428號說明書專利文獻9 特表平11-51四77號公報專利文獻10 特開2003-48151號公報專利文獻11 特開平10-83977號公報專利文獻12 特開2002-3M769號公報專利文獻13 特開2002-3M770號公報專利文獻14 特開2001-291686號公報專利文獻15 特表2003-510826號公報專利文獻16 特開2000-343411號公報專利文獻17 國際公開第01/15860號小冊子專利文獻18 特開2001-308045號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決所述問題而完成的，其目的在于，提供一種研磨墊，其可以在進行研磨的狀態(tài)下進行高精度的光學(xué)終點檢測，即使在長時間使用的情況下，也可以防止從研磨區(qū)域與透光區(qū)域之間的漏漿。另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種研磨墊，其可以抑制研磨區(qū)域與透光區(qū)域的由研磨中的行為差異引起的研磨特性(面內(nèi)均一性等)的惡化、 劃痕的產(chǎn)生。另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種研磨墊，其具有特定金屬的含有濃度在特定值(閾值)以下的研磨區(qū)域及透光區(qū)域。另外，其目的還在于，提供一種使用了所述研磨墊的半導(dǎo)體器件的制造方法。本發(fā)明人鑒于如上所述的現(xiàn)狀反復(fù)進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用下述研磨墊， 可以解決所述問題。(第一發(fā)明)本發(fā)明涉及一種研磨墊，是具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊，其特征是，在所述研磨區(qū)域及透光區(qū)域的單面設(shè)有防透水層，并且透光區(qū)域和防透水層由相同材料一體化形成。以往的具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊形成如圖2所示的構(gòu)造。在CMP中，研磨墊與晶片等被研磨體一起自轉(zhuǎn) 公轉(zhuǎn)，利用加壓下的摩擦來實行研磨。在研磨中，由于在透光區(qū)域9及研磨區(qū)域8上作用有各種(特別是水平方向)的力，因此在兩構(gòu)件的邊界經(jīng)常產(chǎn)生拉剝狀態(tài)。以往的研磨墊1在兩構(gòu)件的邊界容易剝離，在邊界上出現(xiàn)間隙而產(chǎn)生漏漿。該漏漿會引起光檢測器中的模糊等光學(xué)的問題，使得終點檢測精度降低或無法進行終點檢測。本發(fā)明的研磨墊即使是在研磨中作用有將透光區(qū)域和研磨區(qū)域拉剝的力，從兩構(gòu)件的邊界漏出料漿的情況下，由于在下層設(shè)有防透水層，因此不會有在光檢測器附近漏出料漿的情況。另外，由于防透水層由與透光區(qū)域相同的材料形成，具有透光性，因而也不會有對光學(xué)終點檢測造成妨礙的情況。另外，通過將透光區(qū)域和防透水層用相同材料一體化形成，就可以抑制由折射率的不同造成的光的散射，可以進行高精度的光學(xué)終點檢測。這里，所謂一體化形成是指，在透光區(qū)域和防透水層之間不夾隔其他的材料。本發(fā)明中，最好在透光區(qū)域和防透水層之間不存在界面。該情況下，可以進一步抑制由折射率的不同造成的光的散射，可以進行高精度的光學(xué)終點檢測。本發(fā)明中，最好所述防透水層具有緩沖性。通過使防透水層具有緩沖性，就可以省略另外設(shè)置緩沖層的工序。另外，所述透光區(qū)域及防透水層的形成材料優(yōu)選非發(fā)泡體。由于如果是非發(fā)泡體， 則可以抑制光的散射，因此可以檢測出正確的反射率，可以提高研磨的光學(xué)終點的檢測精度。另外，最好在所述透光區(qū)域的研磨側(cè)表面不具有保持 更新研磨液的凹凸構(gòu)造。所謂凹凸構(gòu)造是指，利用切削加工等施加在構(gòu)件表面的槽或孔。當在透光區(qū)域的研磨側(cè)表面具有大的表面凹凸時，則會在凹部存留含有磨料等添加劑的料漿，引起光的散射·吸收，有對檢測精度造成影響的傾向。另外，最好防透水層的表面也不具有大的表面凹凸。這是因為，當有大的表面凹凸時，則容易引起光的散射，有可能對檢測精度造成影響。本發(fā)明中，所述研磨區(qū)域的形成材料優(yōu)選微細發(fā)泡體。另外，最好在所述研磨區(qū)域的研磨側(cè)表面設(shè)有保持·更新研磨液的凹凸構(gòu)造。另外，所述微細發(fā)泡體的平均氣泡直徑優(yōu)選70 μ m以下，更優(yōu)選50 μ m以下。如果平均氣泡直徑在70 μ m以下，則平坦性(planarity)就變得良好。另外，所述微細發(fā)泡體的比重優(yōu)選0.5 1.0，更優(yōu)選0.7 0.9。在比重小于0.5 的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性降低，另外，在大于1.0的情況下，研磨區(qū)域表面的微細氣泡的數(shù)目變少，雖然平坦性良好，但是研磨速度有減小的傾向。
另外，所述微細發(fā)泡體的硬度以ASKER D硬度表示優(yōu)選35 65度，更優(yōu)選40 60度。在ASKER D硬度小于35度的情況下，被研磨體的平坦性降低，在大于65度的情況下，雖然平坦性良好，但是被研磨體的均一性(uniformity)有降低的傾向。另外，所述微細發(fā)泡體的壓縮率優(yōu)選0.5 5.0%，更優(yōu)選0.5 3.0%。如果壓縮率在所述范圍內(nèi)，則能夠充分地實現(xiàn)平坦性和均一性兩方面。而且，壓縮率是利用下式算出的值。壓縮率(%) = {(T1-T2)/T1} XlOOTl 對微細發(fā)泡體從無載荷狀態(tài)開始將30KPa (300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持60秒鐘時的微細發(fā)泡體的厚度。T2 從Tl的狀態(tài)開始將180KPa(1800g/Cm2)的應(yīng)力的載荷保持60秒鐘時的微細
發(fā)泡體的厚度。另外，所述微細發(fā)泡體的壓縮回復(fù)率優(yōu)選50 100%，更優(yōu)選60 100%。在小于50 %的情況下，隨著在研磨中載荷反復(fù)加在研磨區(qū)域上，在研磨區(qū)域的厚度上就會顯現(xiàn)很大的變化，研磨特性的穩(wěn)定性有降低的傾向。而且，壓縮回復(fù)率是利用下式算出的值。壓縮回復(fù)率(%) = {(T3-T2)/(T1-T2)} XlOOTl 對微細發(fā)泡體從無載荷狀態(tài)開始將30KPa (300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持60秒鐘時的微細發(fā)泡體的厚度。T2 從Tl的狀態(tài)開始將180KPa(1800g/Cm2)的應(yīng)力的載荷保持60秒鐘時的微細
發(fā)泡體的厚度。T3 從T2的狀態(tài)開始在無載荷狀態(tài)下保持60秒鐘，其后，將30KPa (300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持60秒鐘時的微細發(fā)泡體的厚度。另外，所述微細發(fā)泡體的40°C、lHz下的貯藏彈性模量優(yōu)選150MPa以上，更優(yōu)選 250MPa以上。在貯藏彈性模量小于150MPa的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性有降低的傾向。而且，所謂貯藏彈性模量是指，對微細發(fā)泡體以動態(tài)粘彈性測定裝置，使用拉伸試驗用夾具，施加正弦波振動而測定的彈性模量。本發(fā)明涉及所述研磨墊的制造方法，其包括在研磨區(qū)域形成用于設(shè)置透光區(qū)域的開口部的工序、通過向具有透光區(qū)域及防透水層的形狀的模具中注入材料而將其硬化來制作一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件的工序、在所述研磨區(qū)域的開口部中嵌合所述透光區(qū)域而將研磨區(qū)域與透明構(gòu)件層疊的工序。另外，本發(fā)明涉及所述研磨墊的制造方法，其包括在研磨區(qū)域形成用于設(shè)置透光區(qū)域的開口部的工序、通過向具有所述開口部及防透水層的形狀的空間部中注入材料而將其硬化來制作一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件的工序。(第二發(fā)明)本發(fā)明涉及一種研磨墊，其將具有研磨區(qū)域和用于設(shè)置透光區(qū)域的開口部A的研磨層、具有比透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層層疊，使得開口部A與開口部B重合，在所述開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)設(shè)有透光區(qū)域，另外，在處于所述開口部A和所述透光區(qū)域之間的環(huán)狀槽內(nèi)，設(shè)有硬度低于研磨區(qū)域及透光區(qū)域的不透水性彈性構(gòu)件。以往的插入了透光區(qū)域的研磨墊為了防止漏漿，被盡可能不產(chǎn)生間隙地嵌入研磨區(qū)域的開口部中。但是，在研磨中會將料漿流向研磨墊表面，研磨區(qū)域或透光區(qū)域因料漿中的溶劑而膨脹。這樣，因研磨區(qū)域或透光區(qū)域的膨脹，會在透光區(qū)域或嵌入部分中產(chǎn)生變形而使透光區(qū)域突出，或研磨墊變形。其結(jié)果是，面內(nèi)均一性等研磨特性降低。另外，在CMP中，研磨墊與晶片等被研磨體一起自轉(zhuǎn)·公轉(zhuǎn)，利用加壓下的摩擦實行研磨。在研磨中，由于在透光區(qū)域及研磨區(qū)域上作用有各種(特別是水平方向)的力，因此在兩構(gòu)件的邊界經(jīng)常產(chǎn)生拉剝狀態(tài)。以往的研磨墊在兩構(gòu)件的邊界容易剝離，在邊界上出現(xiàn)間隙而產(chǎn)生漏漿。該漏漿會引起光終點檢測器中的模糊等光學(xué)的問題，使得終點檢測精度降低或無法進行終點檢測。本發(fā)明的研磨墊在處于開口部A和透光區(qū)域之間的環(huán)狀槽內(nèi)，具有硬度低于研磨區(qū)域及透光區(qū)域的不透水性彈性構(gòu)件，由于該不透水性彈性構(gòu)件具有，并且硬度足夠小，因此可以吸收在透光區(qū)域或嵌入部分中產(chǎn)生的變形或尺寸變化。由此，在研磨中就不會有透光區(qū)域突出、變形或研磨墊變形的情況，可以抑制面內(nèi)均一性等研磨特性的惡化。另外，該不透水性彈性構(gòu)件將研磨區(qū)域、透光區(qū)域和緩沖層的各接觸部分完全地密封，即使在研磨中作用有將透光區(qū)域和研磨區(qū)域拉剝的力的情況下，也具有能夠經(jīng)受它的足夠的抵抗力。由此，在各接觸部分就難以產(chǎn)生剝離，可以有效地防止漏漿，可以進行高精度的光學(xué)的終點檢測。所述不透水性彈性構(gòu)件的ASKER A硬度優(yōu)選80度以下，更優(yōu)選60度以下。在 ASKERA硬度超過80度的情況下，無法充分地吸收在透光區(qū)域或嵌入部分中產(chǎn)生的變形或尺寸變化，在研磨中透光區(qū)域突出或變形，從而有研磨墊變得容易變形的傾向。不透水性彈性構(gòu)件優(yōu)選由含有選自由橡膠、熱塑性彈性體及反應(yīng)硬化性樹脂構(gòu)成的組中的至少一種不透水性樹脂的不透水性樹脂組合物制成。通過使用所述材料，就可以容易地形成不透水性彈性構(gòu)件，所述效果更為優(yōu)良。所述不透水性彈性構(gòu)件最好高度低于環(huán)狀槽。在不透水性彈性構(gòu)件的高度與環(huán)狀槽同等或更高的情況下，在研磨時就會從墊表面突出，成為產(chǎn)生劃痕的原因，從而有面內(nèi)均一性等研磨特性變差的傾向。本發(fā)明中，所述透光區(qū)域的形成材料優(yōu)選非發(fā)泡體。由于如果是非發(fā)泡體，則可以抑制光的散射，因此可以檢測出正確的反射率，可以提高研磨的光學(xué)終點的檢測精度。透光區(qū)域的ASKER D硬度優(yōu)選30 75度。通過使用該硬度的透光區(qū)域，就可以抑制晶片表面的劃痕的產(chǎn)生。另外，還可以抑制透光區(qū)域表面的損傷的產(chǎn)生，由此就可以穩(wěn)定地進行高精度的光學(xué)終點檢測。在ASKERD硬度小于30的情況下，在透光區(qū)域表面容易扎入料漿中的磨料，容易因所扎入的磨料在硅晶片上產(chǎn)生劃痕。另外，由于容易變形，因此面內(nèi)均一性等研磨特性降低，容易產(chǎn)生漏漿。另一方面，在ASKER D硬度超過75度的情況下，由于透光區(qū)域過硬，因此容易在硅晶片上產(chǎn)生劃痕。另外。由于容易對透光區(qū)域表面造成損傷，因此透明性降低，研磨的光學(xué)終點檢測精度有降低的傾向。另外，最好在所述透光區(qū)域的研磨側(cè)表面不具有保持·更新研磨液的凹凸構(gòu)造。 當在透光區(qū)域的研磨側(cè)表面具有大的表面凹凸時，則會在凹部存留含有磨料等添加劑的料漿，引起光的散射·吸收，有對檢測精度造成影響的傾向。另外，最好透光區(qū)域的另一面?zhèn)缺砻嬉膊痪哂写蟮谋砻姘纪埂＿@是因為，當有大的表面凹凸時，則容易引起光的散射，有可能對檢測精度造成影響。本發(fā)明中，所述研磨區(qū)域的形成材料優(yōu)選微細發(fā)泡體。另外，最好在所述研磨區(qū)域的研磨側(cè)表面設(shè)有槽。所述微細發(fā)泡體的平均氣泡直徑優(yōu)選70 μ m以下，更優(yōu)選50 μ m以下。如果平均氣泡直徑在70 μ m以下，則平坦性(planarity)就變得良好。另外，所述微細發(fā)泡體的比重優(yōu)選0.5 1.0，更優(yōu)選0.7 0.9。在比重小于0.5 的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性降低，另外，在大于1.0的情況下，研磨區(qū)域表面的微細氣泡的數(shù)目變少，雖然平坦性良好，但是研磨速度有減小的傾向。另外，所述微細發(fā)泡體的硬度以ASKER D硬度表示優(yōu)選45 85度，更優(yōu)選45 65度。在ASKER D硬度小于45度的情況下，被研磨體的平坦性降低，在大于85度的情況下，雖然平坦性良好，但是被研磨體的均一性(uniformity)有降低的傾向。另外，所述微細發(fā)泡體的壓縮率優(yōu)選0.5 5.0%，更優(yōu)選0.5 3.0%。如果壓縮率在所述范圍內(nèi)，則能夠充分地實現(xiàn)平坦性和均一性兩方面。而且，壓縮率是利用前面所述式子算出的值。另外，所述微細發(fā)泡體的壓縮回復(fù)率優(yōu)選50 100%，更優(yōu)選60 100%。在小于50%的情況下，隨著在研磨中載荷反復(fù)加在研磨區(qū)域上，在研磨區(qū)域的厚度上就會顯現(xiàn)很大的變化，研磨特性的穩(wěn)定性有降低的傾向。而且，壓縮回復(fù)率是利用前面所述式子算出的值。另外，所述微細發(fā)泡體的40°C、lHz下的貯藏彈性模量優(yōu)選200MPa以上，更優(yōu)選 250MPa以上。在貯藏彈性模量小于200MPa的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性有降低的傾向。而且，所謂貯藏彈性模量是指，對微細發(fā)泡體以動態(tài)粘彈性測定裝置，使用拉伸試驗用夾具，施加正弦波振動而測定的彈性模量。本發(fā)明涉及所述研磨墊的制造方法，其包括在具有研磨區(qū)域和用于設(shè)置透光區(qū)域的開口部A的研磨層上層疊緩沖層的工序；將所述開口部A內(nèi)的緩沖層的一部分除去，在緩沖層上形成比透光區(qū)域小的開口部B的工序；在所述開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)設(shè)置透光區(qū)域的工序；以及通過向處于所述開口部A和所述透光區(qū)域之間的環(huán)狀槽內(nèi)注入不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成不透水性彈性構(gòu)件的工序。另外，本發(fā)明涉及所述研磨墊的制造方法，其包括將具有研磨區(qū)域和用于設(shè)置透光區(qū)域的開口部A的研磨層、具有比透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層層疊，使得開口部A與開口部B重合的工序；在所述開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)設(shè)置透光區(qū)域的工序；以及通過向處于所述開口部A和所述透光區(qū)域之間的環(huán)狀槽內(nèi)注入不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成不透水性彈性構(gòu)件的工序。(第三發(fā)明)本發(fā)明涉及一種研磨墊，其將具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨層和具有比透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層層疊，使得透光區(qū)域與開口部B重合，并且在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部B的斷面的接觸部分，設(shè)有將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件。在CMP中，研磨墊與晶片等被研磨體一起自轉(zhuǎn) 公轉(zhuǎn)，利用加壓下的摩擦來實行研磨。在研磨中，由于在透光區(qū)域、研磨區(qū)域及緩沖層上作用有各種(特別是水平方向)的力， 因此在各構(gòu)件的邊界經(jīng)常產(chǎn)生拉剝狀態(tài)。以往的研磨墊在各構(gòu)件的邊界容易剝離，在邊界上出現(xiàn)間隙而產(chǎn)生漏漿。該漏漿會引起光終點檢測器中的模糊等光學(xué)的問題，使得終點檢測精度降低或無法進行終點檢測。
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然而，本發(fā)明的研磨墊在透光區(qū)域的背面與開口部B的斷面的接觸部分，設(shè)有將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件。該不透水性彈性構(gòu)件由于具有彈性，并且硬度足夠小，因此即使是在研磨中作用有拉剝的力的情況下，也可以沒有剝離地將透光區(qū)域的背面與開口部B的斷面的接觸部分完全地密封。由此，即使在所述各構(gòu)件的邊界產(chǎn)生間隙而浸透料漿，也可以利用不透水性彈性構(gòu)件有效地防止漏漿，可以進行高精度的光學(xué)的終點檢測。所述不透水性彈性構(gòu)件的ASKER A硬度優(yōu)選80度以下，更優(yōu)選60度以下。在 ASKERA硬度超過80度的情況下，在研磨中作用有拉剝的力之時，有容易從透光區(qū)域的背面或開口部B的斷面剝離的傾向。不透水性彈性構(gòu)件優(yōu)選由含有選自由橡膠、熱塑性彈性體及反應(yīng)硬化性樹脂構(gòu)成的組中的至少一種不透水性樹脂的不透水性樹脂組合物制成。通過使用所述材料，就可以容易地形成不透水性彈性構(gòu)件，所述效果更為優(yōu)良。本發(fā)明中，所述透光區(qū)域的形成材料優(yōu)選非發(fā)泡體。由于如果是非發(fā)泡體，則可以抑制光的散射，因此可以檢測出正確的反射率，可以提高研磨的光學(xué)終點的檢測精度。透光區(qū)域的ASKER D硬度優(yōu)選30 75度。通過使用該硬度的透光區(qū)域，就可以抑制晶片表面的劃痕的產(chǎn)生。另外，還可以抑制透光區(qū)域表面的損傷的產(chǎn)生，由此就可以穩(wěn)定地進行高精度的光學(xué)終點檢測。透光區(qū)域的ASKER D硬度優(yōu)選40 60度。在ASKER D 硬度小于30的情況下，在透光區(qū)域表面容易扎入料漿中的磨料，容易因所扎入的磨料而在硅晶片上產(chǎn)生劃痕。另一方面，在ASKER D硬度超過75度的情況下，由于透光區(qū)域過硬，因此容易在硅晶片上產(chǎn)生劃痕。另外。由于容易對透光區(qū)域表面造成損傷，因此透明性降低， 研磨的光學(xué)終點檢測精度有降低的傾向。另外，最好在所述透光區(qū)域的研磨側(cè)表面不具有保持·更新研磨液的凹凸構(gòu)造。 當在透光區(qū)域的研磨側(cè)表面具有大的表面凹凸時，則會在凹部存留含有磨料等添加劑的料漿，引起光的散射·吸收，有對檢測精度造成影響的傾向。另外，最好透光區(qū)域的另一面?zhèn)缺砻嬉膊痪哂写蟮谋砻姘纪埂＿@是因為，當有大的表面凹凸時，則容易引起光的散射，有可能對檢測精度造成影響。本發(fā)明中，所述研磨區(qū)域的形成材料優(yōu)選微細發(fā)泡體。另外，最好在所述研磨區(qū)域的研磨側(cè)表面設(shè)有槽。所述微細發(fā)泡體的平均氣泡直徑優(yōu)選70 μ m以下，更優(yōu)選50 μ m以下。如果平均氣泡直徑在70 μ m以下，則平坦性(planarity)就變得良好。另外，所述微細發(fā)泡體的比重優(yōu)選0.5 1.0，更優(yōu)選0.7 0.9。在比重小于0.5 的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性降低，另外，在大于1.0的情況下，研磨區(qū)域表面的微細氣泡的數(shù)目變少，雖然平坦性良好，但是研磨速度有減小的傾向。另外，所述微細發(fā)泡體的硬度以ASKER D硬度表示優(yōu)選45 85度，更優(yōu)選45 65度。在ASKER D硬度小于45度的情況下，被研磨體的平坦性降低，在大于85度的情況下，雖然平坦性良好，但是被研磨體的均一性(uniformity)有降低的傾向。另外，所述微細發(fā)泡體的壓縮率優(yōu)選0.5 5.0%，更優(yōu)選0.5 3.0%。如果壓縮率在所述范圍內(nèi)，則能夠充分地實現(xiàn)平坦性和均一性兩方面。而且，壓縮率是利用前面所述式子算出的值。
另外，所述微細發(fā)泡體的壓縮回復(fù)率優(yōu)選50 100%，更優(yōu)選60 100%。在小于50%的情況下，隨著在研磨中載荷反復(fù)加在研磨區(qū)域上，在研磨區(qū)域的厚度上就會顯現(xiàn)很大的變化，研磨特性的穩(wěn)定性有降低的傾向。而且，壓縮回復(fù)率是利用前面所述式子算出的值。另外，所述微細發(fā)泡體的40°C、lHz下的貯藏彈性模量優(yōu)選200MPa以上，更優(yōu)選 250MPa以上。在貯藏彈性模量小于200MPa的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性有降低的傾向。而且，所謂貯藏彈性模量是指，對微細發(fā)泡體以動態(tài)粘彈性測定裝置，使用拉伸試驗用夾具，施加正弦波振動而測定的彈性模量。本發(fā)明涉及所述研磨墊的制造方法，其包括將具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨層與具有比透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層層疊，使得透光區(qū)域和開口部B重合的工序；以及通過在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部B的斷面的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件的工序。另外，本發(fā)明涉及所述研磨墊的制造方法，其包括在具有研磨區(qū)域和用于插設(shè)透光區(qū)域的開口部A的研磨層上層疊緩沖層的工序；將所述開口部A內(nèi)的緩沖層的一部分除去，在緩沖層上形成比透光區(qū)域小的開口部B的工序；在所述開口部B上并且在所述開口部 A內(nèi)設(shè)置透光區(qū)域的工序；以及通過在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部B的斷面的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件的工序。另外，本發(fā)明涉及所述研磨墊的制造方法，其包括將具有研磨區(qū)域及用于插設(shè)透光區(qū)域的開口部A的研磨層與具有比透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層層疊，使得開口部A 和開口部B重合的工序；在所述開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)設(shè)置透光區(qū)域的工序；以及通過在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部B的斷面的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件的工序。(第四發(fā)明)本發(fā)明涉及一種研磨墊，是具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊，其特征是，透光區(qū)域的壓縮率大于研磨區(qū)域的壓縮率。CMP法是利用加壓機構(gòu)將作為被研磨體的晶片向研磨墊推壓，在加壓的狀態(tài)下使之滑動而研磨的方法。通常來說，研磨區(qū)域與透光區(qū)域的物質(zhì)構(gòu)造不同，在CMP法中，由于基于研磨區(qū)域和透光區(qū)域的輕微的應(yīng)力差或磨損差，兩構(gòu)件的研磨中的行為差逐漸增大。 這樣，因該行為差的影響，透光區(qū)域從研磨墊平面中突出，研磨特性惡化，或在晶片中產(chǎn)生劃痕。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過使透光區(qū)域的壓縮率大于研磨區(qū)域的壓縮率，即使在研磨區(qū)域和透光區(qū)域的行為差隨著使用而增大的情況下，也可以防止研磨中的透光區(qū)域從研磨墊表面的突出，由此可以抑制研磨特性的惡化、劃痕的產(chǎn)生。所述透光區(qū)域的壓縮率優(yōu)選1.5 10%，更優(yōu)選2 5%。在壓縮率小于1.5%的情況下，即使透光區(qū)域的壓縮率大于研磨區(qū)域的壓縮率，也會因透光區(qū)域而有產(chǎn)生劃痕的傾向。另一方面，在壓縮率超過10 %的情況下，即使透光區(qū)域的壓縮率大于研磨區(qū)域的壓縮率，也會有研磨特性(平坦化特性或面內(nèi)均一性等)惡化的傾向。另外，所述研磨區(qū)域的壓縮率優(yōu)選0.5 5%，更優(yōu)選0.5 3%。在研磨區(qū)域的壓縮率小于0.5%的情況下，面內(nèi)均一性有惡化的傾向。另一方面，在壓縮率超過5%的情況下，平坦化特性有惡化的傾向。而且，壓縮率是利用前面所述式子算出的值。所述透光區(qū)域最好在波長500 700nm的全部區(qū)域中的透光率在80%以上。雖然如前所述，作為光束使用He-Ne激光或使用了鹵燈的白色光等，但是在使用白色光的情況下，有如下的優(yōu)點，即，可以將各種各樣的波長光打到晶片上，能夠獲得較多的晶片表面的輪廓。另外，由于穿過透光區(qū)域的光的強度的衰減越少，則越可以提高研磨終點的檢測精度或膜厚的測定精度，因此為了決定研磨終點的檢測精度或膜厚的測定精度， 所用的測定光的波長下的透光率的程度就變得十分重要。根據(jù)所述觀點，作為透光區(qū)域，優(yōu)選使用在短波長側(cè)的透光率的衰減小，可以在很寬的波長范圍中維持較高的檢測精度的透光區(qū)域。另外，透光區(qū)域的肖氏A硬度優(yōu)選60度以上，更優(yōu)選65 90度。在肖氏A硬度小于60度的情況下，由于透光區(qū)域容易變形，因此就有可能從研磨區(qū)域和透光區(qū)域之間引起漏水(漏漿)。本發(fā)明中，所述透光區(qū)域的形成材料優(yōu)選非發(fā)泡體。由于如果是非發(fā)泡體，則可以抑制光的散射，因此可以檢測出正確的反射率，可以提高研磨的光學(xué)終點的檢測精度。另外，最好在所述透光區(qū)域的研磨側(cè)表面不具有保持·更新研磨液的凹凸構(gòu)造。 當在透光區(qū)域的研磨側(cè)表面具有大的表面凹凸時，則會在凹部存留含有磨料等添加劑的料漿，引起光的散射·吸收，有對檢測精度造成影響的傾向。另外，最好透光區(qū)域的另一面?zhèn)缺砻嬉膊痪哂写蟮谋砻姘纪埂＿@是因為，當有大的表面凹凸時，則容易引起光的散射，有可能對檢測精度造成影響。本發(fā)明中，所述研磨區(qū)域的形成材料優(yōu)選微細發(fā)泡體。另外，所述微細發(fā)泡體的平均氣泡直徑優(yōu)選70 μ m以下，更優(yōu)選50 μ m以下。如果平均氣泡直徑在70 μ m以下，則平坦性(planarity)就變得良好。另外，所述微細發(fā)泡體的比重優(yōu)選0.5 1.0，更優(yōu)選0.7 0.9。在比重小于0.5 的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性降低，另外，在大于1.0的情況下，研磨區(qū)域表面的微細氣泡的數(shù)目變少，雖然平坦性良好，但是研磨速度有減小的傾向。另外，所述微細發(fā)泡體的壓縮回復(fù)率優(yōu)選50 100%，更優(yōu)選60 100%。在小于50%的情況下，隨著在研磨中載荷反復(fù)加在研磨區(qū)域上，在研磨區(qū)域的厚度上就會顯現(xiàn)很大的變化，研磨特性的穩(wěn)定性有降低的傾向。而且，壓縮回復(fù)率是利用前面所述式子算出的值。另外，所述微細發(fā)泡體的40°C、lHz下的貯藏彈性模量優(yōu)選200MPa以上，更優(yōu)選 250MPa以上。在貯藏彈性模量小于200MPa的情況下，研磨區(qū)域的表面的強度降低，被研磨體的平坦性有降低的傾向。而且，所謂貯藏彈性模量是指，對微細發(fā)泡體以動態(tài)粘彈性測定裝置，使用拉伸試驗用夾具，施加正弦波振動而測定的彈性模量。(第五發(fā)明)本發(fā)明涉及一種研磨墊，是具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊，其特征是，所述研磨區(qū)域及透光區(qū)域各自狗的含有濃度在0. 3ppm以下，Ni的含有濃度在1. Oppm以下，Cu的含有濃度在0. 5ppm以下，Zn的含有濃度在0. Ippm以下，另外Al的含有濃度在1. 2ppm以下。
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，如圖14 20所示，根據(jù)研磨墊的形成材料中所含的金屬的種類及含有濃度，對器件的材料利用率的影響度有很大不同。例如研磨墊的形成材料中所含的 Fe的含有濃度對器件的材料利用率有很大影響，然而Mg或Cr的含有濃度對器件的材料利用率基本上沒有影響。此外，發(fā)現(xiàn)i^、Ni、Cu、ai及Al對器件的材料利用率有很大影響。另外發(fā)現(xiàn)，在形成材料中所含的所述各金屬的含有濃度超過各金屬特有的閾值的情況下，器件的材料利用率就會極端地降低。所述各金屬的含有濃度值為閾值，即使是所述當中的一個超過閾值，器件的材料利用率也會極端地降低。本發(fā)明中，研磨區(qū)域及透光區(qū)域的形成材料優(yōu)選選自由聚烯烴樹脂、聚氨酯樹脂、 (甲基)丙烯酸樹脂、硅樹脂、氟樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂及感光性樹脂構(gòu)成的組中的至少一種高分子材料，特別優(yōu)選聚氨酯樹脂。通過使用本發(fā)明的研磨墊，就可以減少晶片上的所述各金屬的含有濃度。由此，由于不僅可以簡單地進行晶片清洗工序，可以實現(xiàn)作業(yè)工序的高效化、制造成本的削減，而且可以在晶片清洗工序中減少對晶片的載荷，所以就可以提高半導(dǎo)體器件的材料利用率。另外，第一 第五發(fā)明涉及包括使用所述研磨墊研磨半導(dǎo)體晶片的表面的工序的半導(dǎo)體器件的制造方法。


圖1是表示CMP研磨中所使用的研磨裝置的一個例子的概略構(gòu)成圖。圖2是表示以往的研磨墊的一個例子的概略剖面圖。圖3是表示第一發(fā)明的研磨墊的一個例子的概略剖面圖。圖4是表示設(shè)置了開口部的研磨區(qū)域的一個例子的概略剖面圖。圖5是表示一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件的一個例子的概略構(gòu)成圖。圖6是利用澆鑄成型法制作第一發(fā)明的研磨墊的概略工序圖。圖7是表示具有透光區(qū)域及防透水層的形狀的模具的一個例子的概略剖面圖。圖8是表示第二發(fā)明的研磨墊的一個例子的概略剖面圖。圖9是表示第三發(fā)明的研磨墊的一個例子的概略剖面圖。圖10是表示第三及第四發(fā)明的研磨墊的一個例子的概略剖面圖。圖11是表示第三及第四發(fā)明的研磨墊的另一個例子的概略剖面圖。圖12是表示第三及第四發(fā)明的研磨墊的另一個例子的概略剖面圖。圖13是表示第三及第四發(fā)明的研磨墊的另一個例子的概略剖面圖。圖14是表示!^e濃度與器件的材料利用率的關(guān)系的圖表。圖15是表示M濃度與器件的材料利用率的關(guān)系的圖表。圖16是表示Cu濃度與器件的材料利用率的關(guān)系的圖表。圖17是表示Si濃度與器件的材料利用率的關(guān)系的圖表。圖18是表示Al濃度與器件的材料利用率的關(guān)系的圖表。圖19是表示Mg濃度與器件的材料利用率的關(guān)系的圖表。圖20是表示Cr濃度與器件的材料利用率的關(guān)系的圖表。
圖21是表示具有第一 第五發(fā)明的終點檢測裝置的CMP研磨裝置的一個例子的概略構(gòu)成圖。其中，1 研磨墊(研磨片)，2 研磨平臺，3 研磨劑(料漿)，4 被研磨體(半導(dǎo)體晶片)，5 支承臺(研磨頭)，6、7 旋轉(zhuǎn)軸，8 研磨區(qū)域，9 透光區(qū)域，10 防透水層，11 開口部，12 透明材料，13 脫模性薄膜，14 模具框，15 空間部，16 樹脂材料，17 模具，d 透光區(qū)域的厚度，18 開口部A，19 研磨層，20 緩沖層，21 開口部B，22 環(huán)狀槽，23 不透水性彈性構(gòu)件，24 雙面膠帶，25 背面，26 斷面，27 脫模紙(薄膜)二8 填塞開口部的構(gòu)件， 29 激光干涉儀，30 激光束
具體實施例方式(第一發(fā)明)本發(fā)明的研磨墊1如圖3所示，具有研磨區(qū)域8及透光區(qū)域9，在所述研磨區(qū)域8 及透光區(qū)域9的單面設(shè)有防透水層10，并且透光區(qū)域9與防透水層10由相同材料一體化形成。透光區(qū)域及防透水層的形成材料沒有特別限制，然而優(yōu)選使用可以在進行研磨的狀態(tài)下進行高精度的光學(xué)終點檢測，在波長400 700nm的全部范圍中透光率在20%以上的材料，更優(yōu)選透光率在50%以上的材料。作為此種材料，例如可以舉出聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、尿素樹脂、密胺樹脂、環(huán)氧樹脂及丙烯酸樹脂等熱硬化性樹脂；聚氨酯樹月旨、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素類樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、鹵素類樹脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等)、聚苯乙烯及烯烴類樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)等熱塑性樹脂；丁二烯橡膠或異丁烯橡膠等橡膠、利用紫外線或電子射線等光硬化的光硬化性樹脂； 及感光性樹脂等。這些樹脂既可以單獨使用，也可以并用兩種以上。而且，熱硬化性樹脂優(yōu)選在比較低的溫度下硬化的。在使用光硬化性樹脂的情況下，最好并用光聚合引發(fā)劑。透光區(qū)域及防透水層的形成材料最好考慮與在研磨區(qū)域中所用的材料的粘接性 (密接性)、研磨區(qū)域的熱穩(wěn)定性或制造裝置而選擇。光硬化性樹脂只要是利用光進行反應(yīng)而硬化的樹脂，就沒有特別限制。例如可以舉出具有乙烯性不飽和烴基的樹脂。具體來說，可以舉出二甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、六丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、1， 6-己二醇二丙烯酸酯、1，9_壬二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯及寡丁二烯二醇二丙烯酸酯等多元醇類(甲基)丙烯酸酯、2，2_雙甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、雙酚A或表氯醇類環(huán)氧樹脂的(甲基)丙烯酸加成物等環(huán)氧基(甲基)丙烯酸酯、鄰苯二甲酸酐-新戊基二醇-丙烯酸的縮合物等低分子不飽和聚酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、利用三甲基六亞甲基二異氰酸酯和二元醇和(甲基)丙烯酸單酯的反應(yīng)得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯及壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等。它們可以單獨使用，也可以組合兩種以上使用。為了提高光硬化性樹脂的光硬化性，可以添加光聚合引發(fā)劑或敏化劑。它們沒有特別限制，根據(jù)所用的光源、波長區(qū)域選擇使用。在將i線(365nm)附近的紫外線用于光源中的情況下，例如可以舉出二苯甲酮、4， 4，-雙(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4，_雙(二乙基氨基)二苯甲酮、4-甲氧基-4，-二甲基氨基二苯甲酮、2-芐基-2- 二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)_ 丁烷-1-鐺、2-乙基蒽醌及菲醌等芳香族酮類；甲基苯偶姻、乙基苯偶姻等苯偶姻類；芐基二甲基縮酮等芐基衍生物； 2-(ο-氯苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚體、2-(ο-氯苯基)-4，5-二(m_甲氧基苯基)咪唑二聚體、2- (ο-氟苯基)-4，5-苯基咪唑二聚體、2- (ο-甲氧基苯基)-4，5- 二苯基咪唑二聚體、 2- (ρ-甲氧基苯基)-4，5- 二苯基咪唑二聚體、2- (2,4- 二甲氧基苯基)-4，5- 二苯基咪唑二聚體等咪唑類；9-苯基吖啶、1，7_雙(9，9’_吖啶基)庚烷等吖啶衍生物；N-苯基氨基乙酸等。它們可以單獨使用，也可以組合使用兩種以上。作為感光性樹脂，只要是利用光進行化學(xué)反應(yīng)的樹脂，就沒有特別限制，具體來說，可以舉出(1)將含有活性乙烯基的化合物或芳香族多環(huán)化合物導(dǎo)入了高分子的主鏈或側(cè)鏈的樹脂；將聚乙烯基肉桂酸、ρ-亞苯基二丙烯酸與乙二醇縮聚了的不飽和聚酯、將亞肉桂基乙酸用聚乙烯醇酯化了的樹脂、將肉桂酰基、亞肉桂基、查耳酮殘基、異香豆素殘基、2，5_ 二甲氧基芪殘基、苯乙烯基吡啶殘基、胸腺嘧啶殘基、α-苯基馬來酰胺、蒽殘基及 2-吡喃酮等感光性官能基導(dǎo)入了高分子的主鏈或側(cè)鏈的樹脂等。(2)將重氮基或疊氮基導(dǎo)入了高分子的主鏈或側(cè)鏈的樹脂；P-重氮二苯基胺的多聚甲醛縮合物、4-(苯基氨基)磷酸重氮苯的甲醛縮合物、4-(苯基氨基)甲氧基重氮苯的鹽加成物的甲醛縮合物、聚乙烯基-P-疊氮甲苯樹脂、疊氮丙烯酸酯等。(3)在主鏈或側(cè)鏈中導(dǎo)入了苯基酯的高分子；導(dǎo)入了(甲基)丙烯酰基等不飽和碳-碳雙鍵的高分子、不飽和聚酯、不飽和聚氨酯、不飽和聚酰胺、在側(cè)鏈中以酯鍵導(dǎo)入了不飽和碳-碳雙鍵的聚(甲基)丙烯酸、環(huán)氧基(甲基)丙烯酸酯及酚醛清漆樹脂(甲基) 丙烯酸酯等。另外，可以用各種感光性聚酰亞胺、感光性聚酰胺酸、感光性聚酰胺酰亞胺或苯酚樹脂與疊氮化合物的組合來使用。另外，可以用環(huán)氧樹脂或?qū)肓嘶瘜W(xué)交聯(lián)型部位的聚疊氮與光陽離子聚合引發(fā)劑的組合來使用。另外，還可以用天然橡膠、合成橡膠或環(huán)化橡膠與雙疊氮化合物的組合來使用。在透光區(qū)域中使用的材料優(yōu)選研削性與在研磨區(qū)域中所用的材料相同或更大的材料。所謂研削性是指，在研磨中由被研磨體或修整器切削的程度。在如上所述的情況下， 不會有透光區(qū)域比研磨區(qū)域更突出的情況，可以防止對被研磨體造成的劃痕或研磨中的脫卡盤錯誤。另外，優(yōu)選使用在研磨區(qū)域中所用的形成材料或與研磨區(qū)域的物性類似的材料。 特別優(yōu)選可以抑制由研磨中的修整痕造成的透光區(qū)域的光散射的耐磨損性高的聚氨酯樹脂。所述聚氨酯樹脂是由有機異氰酸酯、多羥基化合物(高分子量多元醇化合物或低分子量多元醇化合物)及鏈延長劑構(gòu)成的樹脂。作為有機異氰酸酯，可以舉出2，4_甲苯二異氰酸酯、2，6_甲苯二異氰酸酯、2， 2’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-亞萘基二異氰酸酯、ρ-亞苯基二異氰酸酯、m-亞苯基二異氰酸酯、ρ-亞二甲苯基二異氰酸酯、m-亞二甲苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、4， 4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。它們既可以單獨使用，也可以并用兩種以上。作為有機異氰酸酯，除了所述二異氰酸酯化合物以外，還可以使用三官能基以上的多官能聚異氰酸酯化合物。作為多官能的異氰酸酯化合物，以Desmodur N(Bayer公司制)或商品名Duranate (旭化成工業(yè)公司制)在市場上銷售有一連串的二異氰酸酯加合體化合物。由于如果將這些三官能基以上的聚異氰酸酯化合物單獨使用，則在進行預(yù)聚物合成之時，容易凝膠化，因此最好添加到二異氰酸酯化合物中使用。作為高分子量多元醇化合物，可以舉出以聚四亞甲基醚二醇為代表的聚醚多元醇化合物；以聚丁烯己二酸為代表的聚酯多元醇化合物；聚己內(nèi)酯多元醇化合物；以聚己內(nèi)酯之類的聚酯二醇與亞烷基碳酸酯的反應(yīng)物等例示的聚酯聚碳酸酯多元醇化合物；使碳酸亞乙酯與多元醇反應(yīng)，然后將所得的反應(yīng)混合物與有機二羧酸反應(yīng)的聚酯聚碳酸酯多元醇化合物；及利用多羥基化合物與芳基碳酸酯的酯交換反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇化合物等。它們既可以單獨使用，也可以并用兩種以上。另外，作為多元醇，除了所述的高分子量多元醇以外，還可以并用乙二醇、1，2_丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇、3-甲基-1， 5-戊二醇、二甘醇、三甘醇、1，4_雙(2-羥基乙氧基)苯等低分子量多元醇。作為鏈延長劑，可以舉出乙二醇、1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇、新戊二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二甘醇、三甘醇、1，4_雙(2-羥基乙氧基)苯等低分子量多元醇類；或以2，4_甲苯二胺、2，6_甲苯二胺、3，5_ 二乙基-2， 4-甲苯二胺、4，4’ - 二-sec-丁基-二氨基二苯基甲烷、4，4’ - 二氨基-二苯基甲烷、3， 3’- 二氯-4，4’_ 二氨基二苯基甲烷、2，2’，3，3’-四氯_4，4’_ 二氨基二苯基甲烷、4，4’- 二氨基-3，3，- 二乙基-5，5，- 二甲基二苯基甲烷、3，3，- 二甲基_4，4，- 二氨基二苯基甲烷、 4，4’ -亞甲基-雙-甲基氨基苯甲酸酯、4，4’ -亞甲基-雙-氨基苯甲酸、4，4’ - 二氨基二苯基砜、N, N，-二-sec-丁基-ρ-苯二胺、4，4，-亞甲基-雙(3-氯-2，6-二乙基苯胺)、 3，3，- 二氯_4，4，- 二氨基_5，5，- 二乙基二苯基甲烷、1，2_雙(2-氨基苯基硫代)乙烷、 丙撐二醇-二 -ρ-氨基苯甲酸酯、3，5-雙(甲基硫代)-2，4-甲苯二胺等例示的多胺類。它們既可以使用一種，也可以將兩種以上混合。但是，對于多胺類，由于經(jīng)常有自身著色或使用它們而成的樹脂著色的情況，因此最好以不損害物性或透光性的程度配合。另外，由于當使用具有芳香族烴基的化合物時，則短波長側(cè)的透光率有降低的傾向，因此特別優(yōu)選不使用此種化合物。另外，鹵素基或硫基等電子給予性基或電子吸引性基與芳香環(huán)結(jié)合的化合物由于有透光率降低的傾向，因此特別優(yōu)選不使用此種化合物。但是，也可以以不損害短波長側(cè)所要求的透光性的程度配合。所述聚氨酯樹脂中的有機異氰酸酯、多元醇及鏈延長劑的比可以根據(jù)各自的分子量或由它們制造的透光區(qū)域的所需物性等適當?shù)刈兏Ｓ袡C異氰酸酯的異氰酸酯基數(shù)相對于多元醇與鏈延長劑的合計官能基(羥基+氨基)數(shù)優(yōu)選0. 95 1. 15，更優(yōu)選0. 99 1.10。所述聚氨酯樹脂可以應(yīng)用熔融法、溶液法等公知的氨基甲酸酯化技術(shù)來制造，然而在考慮了成本、操作環(huán)境等的情況下，優(yōu)選利用熔融法來制造。作為所述聚氨酯樹脂的聚合程序，無論是預(yù)聚物法、一步法的哪一種都可以，然而從研磨時的聚氨酯樹脂的穩(wěn)定性及透明性的觀點考慮，優(yōu)選事先由有機異氰酸酯和多元醇合成異氰酸酯末端預(yù)聚物，使鏈延長劑與之反應(yīng)的預(yù)聚物法。另外，所述預(yù)聚物的NCO重量％優(yōu)選2 8重量％左右，更優(yōu)選3 7重量％左右。在NCO重量％小于2重量％的情況下，在反應(yīng)硬化中花費時間過多，有生產(chǎn)性降低的傾向，另一方面，在NCO重量％超過8重量％的情況下，反應(yīng)速度過快，產(chǎn)生空氣的卷入等，聚氨酯樹脂的透明性或透光率等物理特性有變差的傾向。而且，在透光區(qū)域中有氣泡的情況下，因光的散射而使反射光的衰減變大，研磨終點檢測精度或膜厚測定精度有降低的傾向。所以，為了將此種氣泡除去而將透光區(qū)域變?yōu)榉前l(fā)泡體，最好通過在混合所述材料之前減壓為IOTorr以下來充分地除去材料中所含的氣體。另外，為了在混合后的攪拌工序中不混入氣泡，在通常所用的攪拌葉片式攪拌機的情況下，最好以IOOrpm以下的轉(zhuǎn)速攪拌。另外，在攪拌工序中也最好在減壓下進行。 另外，由于自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式混合機由于即使是高速旋轉(zhuǎn)也難以混入氣泡，因此使用該混合機進行攪拌、脫泡也是優(yōu)選的方法。透光區(qū)域的形狀、大小雖然沒有特別限制，但是最好設(shè)為與研磨區(qū)域的開口部相同的形狀、大小。透光區(qū)域的厚度(d)雖然沒有特別限制，然而最好設(shè)為與研磨區(qū)域的厚度相同的厚度，或設(shè)為在其以下。具體來說，為0.5 6mm左右，優(yōu)選0.6 5mm左右。在透光區(qū)域比研磨區(qū)域更厚的情況下，有可能在研磨中因突出的部分損傷硅晶片。另外，由于透光區(qū)域在研磨之時因施加的應(yīng)力而變形，在光學(xué)上很大地扭曲，因此研磨的光學(xué)終點檢測精度有可能降低。另一方面，在過薄的情況下，耐久性變得不足，在透光區(qū)域的上面產(chǎn)生大的凹部而存留大量的料漿，光學(xué)終點檢測精度有可能降低。另外，透光區(qū)域的厚度的不均優(yōu)選100 μ m以下，更優(yōu)選50 μ m以下。由于在厚度的不均超過ΙΟΟμπ 的情況下，將會具有很大的起伏，產(chǎn)生與晶片的接觸狀態(tài)不同的部分， 因此有對研磨特性造成影響的傾向。作為抑制厚度的不均的方法，可以舉出將透光區(qū)域的表面磨光的方法。磨光最好使用粒度等不同的研磨片階段性地進行。而且，在將透光區(qū)域磨光的情況下，表面粗糙度越小越好。在表面粗糙度大的情況下，由于在透光區(qū)域表面入射光發(fā)生亂反射，因此透光率降低，檢測精度有降低的傾向。另外，防透水層的厚度也沒有特別限制，但是通常為0. 01 5mm左右。在防透水層的單面層疊緩沖層的情況下，更優(yōu)選0. 01 1. 5mm左右，另一方面，在對防透水層賦予緩沖性而不另外層疊緩沖層的情況下，更優(yōu)選0. 5 5mm左右。另外，防透水層的厚度的不均優(yōu)選50 μ m以下，更優(yōu)選30 μ m以下。由于在厚度的不均超過50 μ m的情況下，將會具有很大的起伏，產(chǎn)生與晶片的接觸狀態(tài)不同的部分，因此有對研磨特性造成影響的傾向。作為抑制厚度的不均的方法，可以舉出如上所述地將防透水層的表面磨光的方法。作為研磨區(qū)域的形成材料，例如可以舉出聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、鹵素類樹脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等)、聚苯乙烯、 烯烴類樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)、環(huán)氧樹脂及感光性樹脂等。它們既可以單獨使用，也可以并用兩種以上。而且，研磨區(qū)域的形成材料既可以是與透光區(qū)域相同的組成，也可以是不同的組成，優(yōu)選使用與透光區(qū)域中所用的形成材料同種的材料。
由于聚氨酯樹脂在耐磨損性方面優(yōu)良，通過對原料組成進行各種改變可以容易地獲得具有所需的物性的聚合物，因此是作為研磨區(qū)域的形成材料特別優(yōu)選的材料。所述聚氨酯樹脂是由有機異氰酸酯、多元醇(高分子量多元醇或低分子量多元醇)、鏈延長劑構(gòu)成的樹脂。所用的有機異氰酸酯沒有特別限制，例如可以舉出所述有機異氰酸酯。所用的高分子量多元醇沒有特別限制，例如可以舉出所述高分子量多元醇。而且， 這些高分子量多元醇的數(shù)均分子量沒有特別限定，但是從所得的聚氨酯的彈性特性等觀點考慮，優(yōu)選500 2000。當數(shù)均分子量小于500時，則使用了它的聚氨酯不具有足夠的彈性特性，變?yōu)榇嘈缘木酆衔铩Ｓ纱耍稍摼郯滨ブ圃斓难心|變得過硬，成為導(dǎo)致晶片表面的劃痕的原因。另外，由于變得容易磨損，因此從墊的壽命的觀點考慮也不夠理想。另一方面， 當數(shù)均分子量超過2000時，則由于使用了它的聚氨酯變得過軟，因此由該聚氨酯制造的研磨墊在平坦化特性方面有變差的傾向。另外，作為多元醇，除了高分子量多元醇以外，也可以并用所述低分子量多元醇。另外，多元醇中的高分子量多元醇與低分子量多元醇的比可以根據(jù)對由它們制造的研磨區(qū)域所要求的特性來決定。作為鏈延長劑，可以舉出以4，4’ -亞甲基雙(ο-氯苯胺)、2，6- 二氯-ρ-苯二胺、 4，4’_亞甲基雙(2，3_ 二氯苯胺)等例示的聚胺類或所述的低分子量多元醇。它們既可以使用一種，也可以并用兩種以上。所述聚氨酯樹脂中的有機異氰酸酯、多元醇及鏈延長劑的比可以根據(jù)各自的分子量或由它們制造的透光區(qū)域的所需物性等進行各種改變。為了獲得研磨特性優(yōu)良的研磨區(qū)域，有機異氰酸酯的異氰酸酯基數(shù)相對于多元醇與鏈延長劑的合計官能基(羥基+氨基) 數(shù)優(yōu)選0. 95 1. 15，更優(yōu)選0. 99 1. 10。所述聚氨酯樹脂可以利用與所述方法相同的方法來制造。而且，根據(jù)需要，也可以向聚氨酯樹脂中添加防氧化劑等穩(wěn)定劑、表面活性劑、潤滑劑、顏料、實心珠子或水溶性粒子、乳液粒子等填充劑、防帶電劑、研磨磨料、其他的添加劑。研磨區(qū)域中所用的聚氨酯樹脂優(yōu)選微細發(fā)泡體。通過設(shè)為微細發(fā)泡體，就可以在表面的微細孔中保持料漿，增大研磨速度。使所述聚氨酯樹脂微細發(fā)泡的方法沒有特別限制，例如可以舉出利用添加空心珠子的方法、機械的發(fā)泡法及化學(xué)的發(fā)泡法等將其發(fā)泡的方法等。而且，雖然也可以將各方法并用，但是特別優(yōu)選使用了作為聚烷基硅氧烷與聚醚的共聚體的不具有活性氫基的硅類表面活性劑的機械的發(fā)泡法。作為該硅類表面活性劑，可以將SH-192(Tore Dowconing Silicon制)等作為理想的化合物例示。對于制造在研磨區(qū)域中所用的獨立氣泡型的聚氨酯樹脂發(fā)泡體的方法的例子說明如下。該聚氨酯樹脂發(fā)泡體的制造方法具有以下的工序。1)制作異氰酸酯末端預(yù)聚物的氣泡分散液的攪拌工序向異氰酸酯末端預(yù)聚物中添加硅類表面活性劑，此后與非反應(yīng)性氣體攪拌，將非反應(yīng)性氣體作為微細氣泡分散而形成氣泡分散液。在異氰酸酯末端預(yù)聚物在常溫下為固體的情況下，預(yù)熱到適當?shù)臏囟龋瑢⑵淙廴诙褂谩?)硬化劑(鏈延長劑)混合工序
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向所述的氣泡分散液中添加鏈延長劑，混合攪拌。3)硬化工序?qū)⒒旌狭随溠娱L劑的異氰酸酯末端預(yù)聚物澆鑄，將其加熱硬化。作為為了形成微細氣泡而使用的非反應(yīng)性氣體，優(yōu)選非可燃性的氣體，具體來說， 可以例示出氮氣、氧氣、二氧化碳氣體、氦氣或氬氣等稀有氣體或它們的混合氣體，在成本方面最優(yōu)選使用干燥而除去了水分的空氣。作為將非反應(yīng)性氣體變?yōu)槲⒓殮馀轄疃稚⒂诤泄桀惐砻婊钚詣┑漠惽杷狨ツ┒祟A(yù)聚物中的攪拌裝置，可以沒有特別限定地使用公知的攪拌裝置，具體來說，可以例示出均化器、溶解器、雙軸行星型攪拌器(planetary mixer)等。攪拌裝置的攪拌葉片的形狀沒有特別限定，然而由于當使用鞭(whipper)型的攪拌葉片時，可以獲得微細氣泡，因此優(yōu)選。另外，在攪拌工序中制作氣泡分散液的攪拌核在混合工序中添加混合鏈延長劑的攪拌最好使用不同的攪拌裝置。尤其在混合工序中的攪拌可以不是形成氣泡的攪拌，最好使用不卷入大氣泡的攪拌裝置。作為這樣的攪拌裝置，最好使用游星型混合器。還可以無障礙地在攪拌工序和混合工序的攪拌裝置可以使用相同的攪拌裝置，并根據(jù)需要調(diào)整攪拌條件，如調(diào)整攪拌葉片等的旋轉(zhuǎn)速度。在所述聚氨酯微細發(fā)泡體的制造方法中，對將氣泡分散液流入模具而反應(yīng)至不流動為止的發(fā)泡體進行加熱、后固化有提高發(fā)泡體的物理的特性的效果，極為適合。也可以設(shè)為在將氣泡分散液流入模具后立即加入加熱烤爐中而進行后固化的條件，由于即使在此種條件下，熱也不會立即向反應(yīng)成分傳遞，因此不會有氣泡直徑變大的情況。由于當在常壓下進行硬化反應(yīng)時，氣泡形狀穩(wěn)定，因此優(yōu)選。在所述聚氨酯樹脂的制造中，也可以使用叔胺類、有機錫類等公知的促進聚氨酯反應(yīng)的催化劑。催化劑的種類、添加量要考慮在混合工序后流入規(guī)定形狀的模具的流動時間來選擇。所述聚氨酯樹脂發(fā)泡體的制造既可以是向容器中計量地投入各成分而攪拌的批處理方式，也可以是向攪拌裝置連續(xù)地供給各成分和非反應(yīng)性氣體而攪拌，將氣泡分散液送出而制造成型品的連續(xù)生產(chǎn)方式。成為研磨層的研磨區(qū)域是將如上所述地制作的聚氨酯樹脂發(fā)泡體裁割為規(guī)定的尺寸而制造的。本發(fā)明的研磨區(qū)域最好在與晶片接觸的研磨側(cè)表面設(shè)有用于保持·更新料漿的凹凸構(gòu)造(槽或孔)。在研磨區(qū)域由微細發(fā)泡體形成的情況下，雖然在研磨表面具有較多的開口，會起到保持料漿的作用，然而為了進一步提高料漿的保持性和有效地進行料漿的更新， 另外為了防止由晶片的吸附造成的脫卡盤錯誤的引發(fā)或晶片的破損、研磨效率的降低，最好在研磨側(cè)表面具有凹凸構(gòu)造。凹凸構(gòu)造只要是保持·更新料漿的表面形狀，就沒有特別限定，例如可以舉出XY格子槽、同心圓狀槽、貫穿孔、未貫穿的孔、多角柱、圓柱、螺旋狀槽、 偏心圓狀槽、放射狀槽及將這些槽組合了的構(gòu)造。另外，槽間距、槽寬度、槽深度等也沒有特別限制，可以適當?shù)剡x擇而形成。另外，這些凹凸構(gòu)造雖然一般來說為具有規(guī)則性的構(gòu)造， 但是為了將料漿的保持·更新性設(shè)為所需的程度，也可以在每個一定范圍中改變槽間距、槽寬度、槽深度等。
所述凹凸構(gòu)造的形成方法沒有特別限定，然而例如可以舉出使用規(guī)定尺寸的車刀之類的夾具進行機械切削的方法、將樹脂流入具有規(guī)定的表面形狀的模具而將其硬化的方法、用具有規(guī)定的表面形狀的沖壓板將樹脂沖壓成形的方法、使用光刻來形成的方法、使用印刷手法來形成的方法及利用使用了二氧化碳氣體激光器等的激光來形成的方法等。研磨區(qū)域的厚度沒有特別限定，然而優(yōu)選與透光區(qū)域相同程度的厚度(0. 5 6mm 左右)，更優(yōu)選0. 6 5mm。作為制作所述厚度的研磨區(qū)域的方法，可以舉出使用帶鋸或刨方式的切片機設(shè)為規(guī)定厚度的方法、將樹脂流入具有規(guī)定厚度的空腔的模具而將其硬化的方法及使用了涂覆技術(shù)或薄片成型技術(shù)的方法等。另外，研磨區(qū)域的厚度的不均優(yōu)選100 μ m以下，特別優(yōu)選50 μ m以下。由于在厚度的不均超過ΙΟΟμπ 的情況下，研磨區(qū)域?qū)哂泻艽蟮钠鸱a(chǎn)生與晶片的接觸狀態(tài)不同的部分，因此有對研磨特性造成影響的傾向。另外，為了消除研磨區(qū)域的厚度的不均，一般來說在研磨初期使用電沉積或熔接了金剛石磨料的修整器來修整研磨區(qū)域的表面，然而超過所述范圍的材料的修整時間變長，使得生產(chǎn)效率降低。另外，作為抑制厚度的不均的方法，有將設(shè)為規(guī)定厚度的研磨區(qū)域表面磨光的方法。在進行磨光之時，最好用粒度不同的研磨片階段性地進行。本發(fā)明的具有研磨區(qū)域、透光區(qū)域及防透水層的研磨墊的制造方法沒有特別限制，可以考慮各種制造方法。將其具體力說明如下。圖4是設(shè)置了開口部11的研磨區(qū)域8的概略構(gòu)成圖，圖5是一體化地形成了透光區(qū)域9和防透水層10的透明構(gòu)件11的概略構(gòu)成圖。作為在研磨區(qū)域的一部分形成開口部的方法，例如可以舉出1)將所制造的樹脂塊材使用帶鋸方式或刨方式的切片機制作規(guī)定厚度的樹脂片。此后，通過使用切削夾具進行沖壓等而在該片上形成開口部的方法；幻將研磨區(qū)域形成材料流入具備了開口部的形狀的模具而將其硬化來形成的方法等。而且，開口部的大小及形狀沒有特別限制。另一方面，作為制造一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件的方法，例如可以舉出向具有透光區(qū)域及防透水層的形狀的模具(參照圖7)中注入樹脂材料而將其硬化的方法、使用了涂覆技術(shù)或薄片成型技術(shù)的方法等。根據(jù)該制造方法，由于在透光區(qū)域和防透水層之間不存在界面，因此可以抑制光的散射，可以實現(xiàn)高精度的光學(xué)終點檢測。而且，在利用所述方法形成的情況下，最好控制溫度而在最佳的粘度下進行。另外，在溶劑中溶解樹脂材料而制作最佳粘度的溶液，在注入等后將溶劑蒸餾除去也是理想的方法。此后，通過在研磨區(qū)域的開口部嵌合透明構(gòu)件的透光區(qū)域，將研磨區(qū)域與透明構(gòu)件層疊等，就可以制作本發(fā)明的研磨墊。作為將研磨區(qū)域和透明構(gòu)件層疊的途徑，例如可以舉出將研磨區(qū)域和透明構(gòu)件用雙面膠帶夾持、沖壓的方法。另外，也可以在表面涂布粘接劑而貼合。雙面膠帶是具有在無紡布或薄膜等基材的兩面設(shè)置了粘接層的一般的構(gòu)成的材料。作為粘接層的組成，例如可以舉出橡膠類粘接劑或丙烯酸類粘接劑等。當考慮金屬離子的含量時，由于丙烯酸類粘接劑的金屬離子含量少，因此優(yōu)選。另外，圖6是利用澆鑄成型法制作研磨墊的概略工序圖。利用與所述相同的方法，制作形成了開口部11的研磨區(qū)域8。然后，在研磨區(qū)域8 的研磨表面?zhèn)扰R時固定脫模薄膜13，設(shè)于模具框14內(nèi)。其后，通過向用于形成透光區(qū)域9及防透水層10的空間部15中注入樹脂材料16而將其硬化，來形成一體化地形成了透光區(qū)域9和防透水層10的透明構(gòu)件12。此后，通過從模具框內(nèi)取出，將脫模薄膜剝離等，就可以制作本發(fā)明的研磨墊。根據(jù)該制造方法，由于在透光區(qū)域與防透水層之間不存在界面，因此可以抑制光的散射，可以實現(xiàn)高精度的光學(xué)終點檢測。另外，根據(jù)該制造方法，由于可以將研磨區(qū)域和透明構(gòu)件密接，因此可以有效地防止漏漿。作為其他的制造方法，可以舉出以下的方法。首先，制作形成了開口部的研磨區(qū)域，在其背面?zhèn)荣N合用與透光區(qū)域相同材料形成的防透水層。在貼合中，使用雙面膠帶或粘接劑等。但是，在開口部與防透水層相接的部分也可以不設(shè)置雙面膠帶或粘接劑。其后，通過向開口部注入透光區(qū)域形成材料而將其硬化，一體化地形成透光區(qū)域和防透水層，制作出研磨墊。研磨區(qū)域和防透水層最好為相同大小。另外，也優(yōu)選防透水層的大小小于研磨區(qū)域的大小，研磨區(qū)域?qū)⒎劳杆畬拥膫?cè)面覆蓋的方式。此種方式的情況下，在研磨中可以防止料漿從側(cè)面浸入，其結(jié)果是，可以防止研磨區(qū)域與防透水層的剝離。本發(fā)明的研磨墊也可以是在防透水層的單面層疊了緩沖層的疊層研磨墊。在防透水層不具有緩沖性的情況下，最好另外設(shè)置緩沖層。緩沖層是補充研磨層(研磨區(qū)域)的特性的部分。緩沖層在CMP中，是為了同時實現(xiàn)處于折衷關(guān)系的平坦性與均一性兩方面而必需的。所謂平坦性是指在對具有在圖案形成時產(chǎn)生的微小凹凸的晶片進行研磨時的圖案部的平坦性，所謂均一性是指晶片整體的均一性。利用研磨層的特性，來進行平坦性的改善，利用緩沖層的特性來進行均一性的改善。 本發(fā)明的研磨墊中，緩沖層優(yōu)選使用比研磨層柔軟的材料。所述緩沖層的形成材料沒有特別限制，例如可以舉出聚酯無紡布、尼龍無紡布、丙烯腈無紡布等纖維無紡布、浸漬了聚氨酯的聚酯無紡布之類的浸漬樹脂無紡布、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子樹脂發(fā)泡體、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等橡膠性樹脂及感光性樹脂等。作為將防透水層與緩沖層貼合的途徑，例如可以舉出將防透水層與緩沖層用雙面膠帶夾持、沖壓的方法。最好在對終點檢測精度不會造成影響的低透過率的緩沖層或雙面膠帶上，預(yù)先形成有與透光區(qū)域相同形狀的貫穿孔。雙面膠帶是具有在無紡布或薄膜等基材的兩面設(shè)置了粘接層的一般的構(gòu)成的材料。作為粘接層的組成，例如可以舉出橡膠類粘接劑或丙烯酸類粘接劑等。當考慮金屬離子的含量時，由于丙烯酸類粘接劑的金屬離子含量少，因此優(yōu)選。另外，由于防透水層與緩沖層也有組成不同的情況，因此也可以將雙面膠帶的各粘接層的組成設(shè)為不同的組成，將各層的粘接力最佳化。也可以在防透水層或緩沖層的另一面?zhèn)龋O(shè)置用于與壓盤貼合的雙面膠帶。作為將防透水層或緩沖層與雙面膠帶貼合的途徑，可以舉出在防透水層或緩沖層上沖壓粘接雙面膠帶的方法。而且，在對終點檢測精度不會造成影響的低透過率的該雙面膠帶上，最好也預(yù)先形成與透光區(qū)域相同形狀的貫穿孔。所述雙面膠帶與所述相同，是具有在無紡布或薄膜等基材的兩面設(shè)置了粘接層的一般的構(gòu)成的材料。當考慮在研磨墊的使用后，從壓盤上剝離時，如果在基材中使用薄膜， 則由于可以消除膠帶殘留等，因此優(yōu)選。另外，粘接層的組成與所述相同。
(第二及第三發(fā)明)本發(fā)明的研磨墊至少具有研磨區(qū)域、透光區(qū)域、緩沖層及不透水性彈性構(gòu)件。透光區(qū)域的形成材料沒有特別限制，可以舉出與第一發(fā)明相同的材料。而且，優(yōu)選使用在研磨區(qū)域中所用的形成材料或與研磨區(qū)域的物性類似的材料。特別優(yōu)選可以抑制由研磨中的修整痕造成的透光區(qū)域的光散射的耐磨損性高的聚氨酯樹脂。作為所述聚氨酯樹脂的原料，可以舉出與第一發(fā)明相同的原料。有機異氰酸酯、多元醇及鏈延長劑的比可以根據(jù)各自的分子量或由它們制造的透光區(qū)域的所需物性等適當?shù)刈兏榱藢⑼腹鈪^(qū)域的ASKER D硬度調(diào)整為30 75度，有機異氰酸酯的異氰酸酯基數(shù)相對于多元醇與鏈延長劑的合計官能基(羥基+氨基)數(shù)優(yōu)選0. 9 1. 2，更優(yōu)選0. 95 1. 05。為了將透光區(qū)域的ASKER D硬度調(diào)整為30 75度，也可以添加增塑劑。增塑劑可以沒有特別限制地使用公知的材料。例如可以舉出鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙
酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、鄰苯二甲酸二壬基酯及鄰苯二甲酸二月桂基酯等鄰苯二甲酸二酯；己二酸二辛基酯、己二酸二 O-乙基己基)酯、己二酸二異壬基酯、癸二酸二丁基酯、癸二酸二辛基酯及癸二酸二 O-乙基己基)酯等脂肪族二元酸酯；磷酸三甲苯基酯、磷酸三O-乙基己基)酯及磷酸三(2-氯丙基)酯等磷酸三酯；聚乙二醇酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯及二甘醇單丁基醚乙酸酯等二醇酯；環(huán)氧基化大豆油及環(huán)氧基脂肪酸酯等環(huán)氧基化合物等。它們當中，從與聚氨酯樹脂及研磨料漿的相溶性的觀點考慮，優(yōu)選使用不含有活性氫的二醇酯類增塑劑。所述增塑劑最好以在聚氨酯樹脂中達到4 40重量％的范圍內(nèi)的方式添加。通過添加所述特定量的增塑劑，就可以容易地將透光區(qū)域的ASKERA硬度調(diào)整為所述范圍內(nèi)。 增塑劑的添加量更優(yōu)選在聚氨酯樹脂中為7 25重量％。所述聚氨酯樹脂可以利用與第一發(fā)明相同的方法來制造。透光區(qū)域的制作方法沒有特別限制，可以利用公知的方法來制作。例如，可以使用將利用所述方法制造的聚氨酯樹脂的塊材使用帶鋸方式或刨方式的切片機制成規(guī)定厚度的方法、將樹脂流入具有規(guī)定厚度的空腔的模具而將其硬化的方法、使用了涂覆技術(shù)或薄片成型技術(shù)的方法等。透光區(qū)域的形狀沒有特別限制，然而最好設(shè)為與研磨區(qū)域的開口部A相同的形狀。透光區(qū)域的厚度及厚度的不均沒有特別限制，與第一發(fā)明的記載相同。研磨區(qū)域的形成材料及制造方法沒有特別限制，與第一發(fā)明的記載相同。不透水性彈性構(gòu)件的形成材料只要是可以賦予耐水性及彈性，并且硬度小于研磨區(qū)域及透光區(qū)域的材料，就沒有特別限制，例如可以舉出橡膠、熱塑性彈性體或含有反應(yīng)硬化性樹脂等不透水性樹脂的組合物(膠粘劑或粘接劑)。作為橡膠，可以舉出天然橡膠、硅橡膠、丙烯酸橡膠、聚氨酯橡膠、丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁腈橡膠、表氯醇橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠及苯乙烯-丁二烯橡膠等。它們當中，從與研磨區(qū)域、透光區(qū)域或緩沖層的形成材料的密接性的觀點考慮，優(yōu)選使用硅橡膠、丙烯酸橡膠或聚氨酯橡膠。作為熱塑性彈性體(TPE)，可以舉出天然橡膠類TPE、聚氨酯類TPE、聚酯類TPE、聚酰胺類TPE、氟類ΤΡΕ、聚烯烴類ΤΡΕ、聚氯乙烯類ΤΡΕ、苯乙烯類ΤΡΕ、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段聚合物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段聚合物(SEPQ及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段聚合物(SIQ等。所謂反應(yīng)硬化性樹脂是熱硬化性、光硬化性或濕氣硬化性的樹脂，例如可以舉出硅類樹脂、彈性環(huán)氧樹脂、(甲基)丙烯酸類樹脂及聚氨酯類樹脂等。它們當中，優(yōu)選使用硅類樹脂、彈性環(huán)氧樹脂或聚氨酯類樹脂。在不透水性樹脂組合物中，為了調(diào)整不透水性彈性構(gòu)件的彈性或硬度，也可以適當?shù)靥砑釉鏊軇┗蚪宦?lián)劑。作為交聯(lián)劑，可以舉出硅烷化合物、聚異氰酸酯化合物、環(huán)氧化合物、吖啶化合物、密胺樹脂、尿素樹脂、無水化合物、聚胺、含羧基聚合物等。另外，在使用光硬化性樹脂的情況下，最好預(yù)先添加有光聚合引發(fā)劑。另外，根據(jù)需要，除了所述成分以夕卜，還可以含有以往公知的各種粘接賦予劑、防老化劑、填充劑、防老化劑、催化劑等添加劑。第二發(fā)明的研磨墊的制作方法沒有特別限制，可以考慮各種方法，將具體的例子說明如下。圖8是表示第二發(fā)明的研磨墊的一個例子的概略構(gòu)成圖。作為第一個具體例，首先，在具有研磨區(qū)域8、用于設(shè)置透光區(qū)域9的開口部Α(18) 的研磨層19上貼合緩沖層20。然后，將開口部A內(nèi)的緩沖層的一部分除去，在緩沖層上形成比透光區(qū)域小的開口部W21)。然后，在開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)嵌入透光區(qū)域。其后，向處于開口部A與透光區(qū)域的間隙的環(huán)狀槽22內(nèi)，注入不透水性樹脂組合物，通過利用加熱、光照射或濕氣等將其硬化，形成不透水性彈性構(gòu)件23。作為第二個具體例，首先，將具有研磨區(qū)域8、用于設(shè)置透光區(qū)域9的開口部Α(18) 的研磨層19與具有比所述透光區(qū)域小的開口部B 的緩沖層20貼合，使得開口部A與開口部B重合。然后，在開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)嵌入透光區(qū)域。其后，向處于開口部A與透光區(qū)域的間隙的環(huán)狀槽22內(nèi)，注入不透水性樹脂組合物，通過利用加熱、光照射或濕氣等將其硬化，形成不透水性彈性構(gòu)件23。在所述研磨墊的制作方法中，將研磨區(qū)域或緩沖層等開口的途徑?jīng)]有特別限制， 例如可以舉出沖壓具有切削能力的夾具而開口的方法、利用二氧化碳激光器等激光器的方法及用車刀之類的夾具研削的方法等。而且，開口部A的大小或形狀沒有特別限制。處于開口部A與透光區(qū)域之間的環(huán)狀槽的寬度沒有特別限制，然而如果考慮向槽內(nèi)注入不透水性樹脂組合物、透光區(qū)域在研磨墊中所占的比例等，則優(yōu)選0. 5 3mm左右， 更優(yōu)選1 2mm。在槽寬度小于0. 5mm的情況下，不透水性樹脂組合物向槽內(nèi)的注入將變得困難。另外，由于無法充分地吸收在透光區(qū)域或嵌入部分產(chǎn)生的扭曲或尺寸變化，因此在研磨中透光區(qū)域突出，研磨墊變形，面內(nèi)均一性等研磨特性有惡化的傾向。另一方面，在槽寬度超過3mm的情況下，由于在研磨墊中不參與研磨的部分的比例變大，因此不夠理想。第三發(fā)明的研磨墊的制作方法沒有特別限制，可以考慮各種方法，將具體的例子說明如下。圖9是表示第三發(fā)明的研磨墊的一個例子的概略構(gòu)成圖。作為第一個具體例，首先，將具有研磨區(qū)域8及透光區(qū)域9的研磨層19與具有比透光區(qū)域小的開口部W21)的緩沖層20貼合，使得透光區(qū)域與開口部B重合。然后，在透光區(qū)域的背面25與開口部B的斷面沈的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物，通過利用加熱、光照射或濕氣等將其硬化，形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件23。作為第二個具體例，首先，在具有研磨區(qū)域8、用于設(shè)置透光區(qū)域9的開口部A(18) 的研磨層19上貼合緩沖層20。然后，將開口部A內(nèi)的緩沖層的一部分除去，在緩沖層上形成比透光區(qū)域小的開口部W21)。然后，在開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)嵌入透光區(qū)域。其后，在透光區(qū)域的背面25與開口部B的斷面沈的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物，通過利用加熱、光照射或濕氣等將其硬化，形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件23。作為第三個具體例，首先，將具有研磨區(qū)域8、用于設(shè)置透光區(qū)域9的開口部A(18) 的研磨層19與具有比所述透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層20貼合，使得開口部A與開口部B重合。然后，在透光區(qū)域的背面25與開口部B的斷面沈的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物，通過利用加熱、光照射或濕氣等將其硬化，形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件23。在所述研磨墊的制作方法中，將研磨區(qū)域或緩沖層等開口的途徑?jīng)]有特別限制， 例如可以舉出沖壓具有切削能力的夾具而開口的方法、利用二氧化碳激光器等激光器的方法及用車刀之類的夾具研削的方法等。而且，開口部A的大小或形狀沒有特別限制。從不會對密接強度或光學(xué)的終點檢測造成妨礙的觀點考慮，透光區(qū)域的背面及開口部B的斷面與不透水性彈性構(gòu)件的接觸寬度分別優(yōu)選0. 1 3mm，更優(yōu)選0. 5 2mm。而且，不透水性彈性構(gòu)件的斷面形狀沒有特別限制。在第二及第三發(fā)明中，緩沖層的形成材料沒有特別限制，與第一發(fā)明中的記載相同。作為將研磨層與緩沖層貼合的途徑，例如可以舉出將研磨層與緩沖層用雙面膠帶 M夾持、沖壓的方法。雙面膠帶M沒有特別限制，與第一發(fā)明中的記載相同。在緩沖層的另一面?zhèn)龋部梢栽O(shè)置用于與壓盤貼合的雙面膠帶M。作為將緩沖層與雙面膠帶貼合的途徑，可以舉出在緩沖層上沖壓雙面膠帶而粘接的方法。(第四發(fā)明)本發(fā)明的研磨墊具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域。作為透光區(qū)域的形成材料，需要選擇透光區(qū)域的壓縮率比研磨區(qū)域的壓縮率更大的材料。此種形成材料沒有特別限制，例如可以舉出合成橡膠、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、鹵素類樹脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等)、 聚苯乙烯、烯烴類樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)及環(huán)氧樹脂等。它們既可以單獨使用，也可以并用兩種以上。而且，優(yōu)選使用在研磨區(qū)域中所用的形成材料或與研磨區(qū)域的物性類似的材料。特別優(yōu)選合成橡膠或可以抑制由研磨中的修整痕造成的透光區(qū)域的光散射的耐磨損性高的聚氨酯樹脂。作為所述合成橡膠，例如可以舉出丙烯腈丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠、 聚丁二烯橡膠、乙烯丙烯橡膠、聚氨酯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、表氯醇橡膠及氟橡膠等。為了獲得透光率高的透光區(qū)域，優(yōu)選使用丙烯腈丁二烯橡膠及 /或聚丁二烯橡膠。特別優(yōu)選丙烯腈丁二烯橡膠的交聯(lián)體。作為所述聚氨酯樹脂的原料，可以舉出與第一發(fā)明相同的原料。所述聚氨酯樹脂
24可以利用與第一發(fā)明相同的方法制造。透光區(qū)域的制作方法沒有特別限制，可以利用公知的方法制作。透光區(qū)域的形狀沒有特別限制，然而優(yōu)選設(shè)為與研磨區(qū)域的開ロ部相同的形狀。本發(fā)明的透光區(qū)域的厚度為0.5 4mm左右，優(yōu)選0.6 3. 5mm。這是因為，透光區(qū)域最好設(shè)為與研磨區(qū)域的厚度相同的厚度或在其以下。在透光區(qū)域與研磨區(qū)域相比過厚的情況下，即使透光區(qū)域的壓縮率大于研磨區(qū)域的壓縮率，也有可能因在研磨中突出的部分將晶片損傷。另ー方面，在過薄的情況下，耐久性變得不足，有可能引起漏水(漏漿)。另外，透光區(qū)域的厚度的不均與第一發(fā)明中的記載相同。研磨區(qū)域的形成材料及制造方法沒有特別限制，與第一發(fā)明中的記載相同。研磨區(qū)域的厚度沒有特別限制，然而優(yōu)選與透光區(qū)域相同程度的厚度(0. 5 4mm 左右)，更優(yōu)選0. 6 3. 5mm。作為制作所述厚度的研磨區(qū)域的方法，可以舉出使用帶鋸方式或刨方式的切片機將所述微細發(fā)泡體的塊材制成規(guī)定厚度的方法、將樹脂流入具有規(guī)定厚度的空腔的模具而將其硬化的方法及使用了涂覆技術(shù)或薄片成型技術(shù)的方法等。具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊的制作方法沒有特別限制，可以考慮各種方法，將具體的例子說明如下。而且，在下述具體例中雖然是對設(shè)置了緩沖層的研磨墊進行記述，但是也可以是不設(shè)置緩沖層的研磨墊。首先，第一個例子是如下的方法，S卩，如圖10所示，將以規(guī)定的大小開ロ的研磨區(qū)域8與雙面膠帶M貼合，在其下貼合以規(guī)定的大小開ロ的緩沖層20，使之與研磨區(qū)域8的開ロ部對齊。然后，在緩沖層20上貼合帶有脫模紙27的雙面膠帶對，向研磨區(qū)域8的開ロ 部中嵌入透光區(qū)域9并貼合。作為第二個具體例，是如下的方法，S卩，如圖11所示，將以規(guī)定的大小開ロ的研磨區(qū)域8與雙面膠帶M貼合，在其下貼合以規(guī)定的大小開ロ的緩沖層20，使之與研磨區(qū)域8 的開ロ部對齊。然后，在緩沖層20上貼合帶有脫模紙27的雙面膠帶24，向研磨區(qū)域8的開 ロ部中嵌入透光區(qū)域9并貼合。作為第三個具體例，是如下的方法，即，如圖12所示，將以規(guī)定的大小開ロ的研磨區(qū)域8與雙面膠帶M貼合，在其下貼合緩沖層20。然后，在緩沖層20的相反面貼合帶有脫模紙27的雙面膠帶對，其后，以規(guī)定的大小從雙面膠帶M開ロ至脫模紙27，使之與研磨區(qū)域8的開ロ部對齊。向研磨區(qū)域8的開ロ部中嵌入透光區(qū)域9并貼合。而且，該情況下，由于透光區(qū)域9的相反側(cè)處于被敞開的狀態(tài)，有可能存留灰塵等，因此最好安裝將其填塞的構(gòu)件觀。作為第四個具體例，是如下的方法，S卩，如圖13所示，將貼合了帶有脫模紙27的雙面膠帶M的緩沖層20以規(guī)定的大小開ロ。然后，將以規(guī)定的大小開ロ的研磨區(qū)域8與雙面膠帶M貼合，以使開ロ部對齊的方式將它們貼合。此后，向研磨區(qū)域8的開ロ部中嵌入透光區(qū)域9并貼合。而且，該情況下，由于研磨區(qū)域的相反側(cè)處于被敞開的狀態(tài)，有可能存留灰塵等，因此最好安裝將其填塞的構(gòu)件觀。在所述研磨墊的制作方法中，將研磨區(qū)域或緩沖層等開ロ的途徑?jīng)]有特別限制， 例如可以舉出沖壓具有切削能力的夾具而開ロ的方法、利用ニ氧化碳激光器等激光器的方法及用車刀之類的夾具研削的方法等。而且，研磨區(qū)域的開ロ部的大小及形狀沒有特別限制。
緩沖層及雙面膠帶的形成材料、貼合方法沒有特別限制，與第一發(fā)明中的記載相同。所述構(gòu)件觀只要是將開ロ部填塞的構(gòu)件，就沒有特別限制。但是，必須是在進行研磨之時可以剝離的構(gòu)件。(第五發(fā)明)本發(fā)明的研磨區(qū)域及透光區(qū)域只要各自的狗的含有濃度在0. 3ppm以下，Ni的含有濃度在1. Oppm以下，Cu的含有濃度在0. 5ppm以下，Zn的含有濃度在0. Ippm以下，另外 Al的含有濃度在1. 2ppm以下，就沒有特別限制。本發(fā)明中，作為研磨區(qū)域及透光區(qū)域的形成材料，優(yōu)選使用選自由聚烯烴樹脂、聚氨酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、硅樹脂、氟樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂及感光性樹脂構(gòu)成的組中的至少ー種高分子材料。作為聚烯烴樹脂，例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等。作為氟樹脂，例如可以舉出聚氯三氟乙烯(PCTFE)、全氟烷氧基烷烴(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。作為聚酯樹脂，例如可以舉出聚對苯ニ甲酸乙ニ醇酷、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯、聚
萘ニ甲酸乙ニ醇酯等。作為感光性樹脂，可以舉出利用了重氮基或疊氮基等的光分解的光分解型感光性樹脂、利用了向線型聚合物的側(cè)鏈中導(dǎo)入的官能基的光二聚化的光二聚化型感光性樹脂、 利用了烯烴的光自由基聚合、硫醇基向烯烴上的光加成反應(yīng)及環(huán)氧基的開環(huán)加成反應(yīng)等的光聚合型感光性樹脂等。為了減少研磨區(qū)域及透光區(qū)域中的金屬含量，所述樹脂合成中所用的原料中的金屬含量最好盡可能少。但是，即使減少原料中的金屬含量，因在制造エ序中樹脂與金屬接觸，樹脂中的金屬含量也會増加。所述高分子材料的制造方法沒有特別限制，可以利用公知的方法制造，然而在本發(fā)明中，在直到制造高分子材料的全部的エ序中，優(yōu)選使用與原料及/或其反應(yīng)生成物直接接觸的表面并非金屬的器具或鍍鉻的器具來制造。所述高分子材料的制造エ序雖然根據(jù)高分子材料的種類而不同，然而例如在1)聚氨酯樹脂等情況下，可以舉出原料的計量エ 序、過濾エ序、混合エ序、攪拌エ序及澆鑄エ序；在2、感光性樹脂等情況下，可以舉出原料的計量エ序、混合エ序及擠出エ序等。在全部這些エ序中，最好以使原料及/或其反應(yīng)生成物不與鉻以外的金屬直接接觸的方式來進行各制造エ序。作為其方法，可以舉出如下的方法，即，在所述高分子材料的制造エ序中所用的器具，例如計量容器、過濾器、聚合容器、攪拌葉片、澆鑄容器、擠出裝置等的與原料及/或其反應(yīng)生成物直接接觸的表面是并非金屬的材料或是被鍍鉻了的材料。作為所述表面并非金屬的材料，可以舉出樹脂制或陶瓷制的材料、將器具的表面涂覆了非金屬涂層的材料。作為非金屬涂層，例如可以舉出樹脂涂層、陶瓷涂層及金剛石涂層等，然而并不限定于它們。對于樹脂涂層的情況，作為所涂覆的樹脂，只要是富有耐腐蝕性，金屬污染性極少的材料，就沒有特別限定。氟樹脂由于耐腐蝕性優(yōu)良，金屬污染性極少，因此特別優(yōu)選。作為氟樹脂的具體例，可以舉出PFA、PTFE等。
本發(fā)明的研磨墊具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域。透光區(qū)域的形成材料優(yōu)選在測定波長區(qū)域GOO 700nm)中透光率在10%以上的材料。在透光率小于10%的情況下，因在研磨中所供給的料漿或修整痕等的影響，反射光變小，膜厚檢測精度降低，有無法檢測的傾向。作為形成材料，特別優(yōu)選可以抑制由研磨中的修整痕造成的透光區(qū)域的光散射的耐磨損性高的聚氨酯樹脂。作為所述聚氨酯樹脂的原料，可以舉出與第一發(fā)明相同的原料。作為所述聚氨酯樹脂的聚合程序，無論是預(yù)聚物法、一歩法的哪ー種都可以，然而優(yōu)選事先由有機異氰酸酯和多元醇合成異氰酸酷末端預(yù)聚物，使鏈延長劑與之反應(yīng)的預(yù)聚物法。此時，優(yōu)選使用與所述成分及/或其反應(yīng)生成物直接接觸的表面并非金屬的或被鍍鉻了的聚合容器、攪拌葉片及澆鑄容器來制造。另外，聚氨酯原料的計量容器、過濾器等也優(yōu)選使用所述表面并非金屬的器具或被鍍鉻了的器具。另外，在使用前最好使用含有金屬濃度極少的酸或堿清洗容器等的表面。通常來說，從強度等觀點考慮，在聚氨酯樹脂等高分子材料的制造中所用的器具可以使用金屬，特別是從耐腐蝕性及加工性的觀點考慮，可以使用鐵、鋁、銅、鍍鋅的鋼材、 不銹鋼(不銹鋼一般來說是由Fe、Ni、Cr構(gòu)成的合金)等。所述器具由干與原料或其反應(yīng)生成物直接接觸，因此會使制造時剝離的金屬混入原料或其反應(yīng)生成物中。此種金屬的混入由于成為使原料或其反應(yīng)生成物中的含有金屬濃度増大的原因，因此使用與原料或其反應(yīng)生成物直接接觸的器具的表面部分并非金屬的器具或被鍍鉻了的器具來制造。透光區(qū)域的制造方法沒有特別限制，可以利用公知的方法來制造。例如可以使用 將利用所述方法制造的聚氨酯樹脂的塊材使用帶鋸方式或刨方式的切片機制成規(guī)定厚度的方法、將樹脂流入具有規(guī)定厚度的空腔的模具而將其硬化的方法、使用了涂覆技術(shù)或薄片成型技術(shù)的方法等。所述切片機、模具等的夾具最好進行了金剛石蒸鍍等而沒有金屬的露出。另外，也優(yōu)選進行鍍鉻。所述透光區(qū)域的形成材料優(yōu)選非發(fā)泡體。由于如果是非發(fā)泡體，則可以抑制光的散射，因此可以檢測出正確的反射率，可以提高研磨的光學(xué)終點的檢測精度。另外，最好在所述透光區(qū)域的研磨側(cè)表面不具有保持·更新研磨液的凹凸構(gòu)造。 當在透光區(qū)域的研磨側(cè)表面具有大的表面凹凸時，則會在凹部存留含有磨料等添加劑的料漿，引起光的散射·吸收，有對檢測精度造成影響的傾向。另外，最好透光區(qū)域的另ー側(cè)表面也不具有大的表面凹凸。這是因為，當有大的表面凹凸時，則容易引起光的散射，有可能對檢測精度造成影響。透光區(qū)域的厚度沒有特別限制，然而優(yōu)選設(shè)為與研磨區(qū)域的厚度相同的厚度，或者在其以下。在透光區(qū)域比研磨區(qū)域厚的情況下，在研磨中有可能因該突出的部分而將被研磨體損傷。研磨區(qū)域的形成材料及制造方法沒有特別限制，與第一發(fā)明中的記載相同。但是， 本發(fā)明中，至少到制造聚氨酯樹脂為止，需要使用與原料等直接接觸的表面并非金屬的器具或鍍鉻的器具。研磨區(qū)域的厚度沒有特別限定，然而一般來說為0. 8 2. 0mm。作為制作該厚度的研磨區(qū)域的方法，可以使用將所述高分子材料的塊材使用帶鋸方式或刨方式的切片機制成規(guī)定厚度的方法、將樹脂流入具有規(guī)定厚度的空腔的模具而將其硬化的方法、使用了涂覆技術(shù)或薄片成型技術(shù)的方法等。在所述切片機的情況下，為了維持刀刃的鋒利，需要進行打磨刀尖的エ序(磨削)，然而在該情況下，在磨削之后，最好使用超純水或金屬含量極少的溶劑清掃刀尖。模具等夾具最好利用樹脂的涂覆或金剛石蒸鍍等來消除金屬的露出。另外，也優(yōu)選將表面鍍鉻。在與被研磨體接觸的研磨區(qū)域表面，優(yōu)選具有保持·更新料漿的表面形狀。由發(fā)泡體制成的研磨區(qū)域在研磨表面具有很多的開ロ，起到保持·更新料漿的作用，然而為了進一步實現(xiàn)料漿的保持性和有效地進行料漿的更新，另外也為了防止由與被研磨體的吸附造成的被研磨體的破損，最好在研磨表面具有凹凸構(gòu)造。所述凹凸構(gòu)造的制作方法沒有特別限定，然而例如可以舉出使用規(guī)定尺寸的車刀之類的夾具進行機械切削的方法、將樹脂原料流入具有規(guī)定的表面形狀的模具并通過將其硬化來制作的方法、用具有規(guī)定的表面形狀的沖壓板沖壓樹脂而制作的方法、使用光刻來制作的方法、使用印刷手法來制作的方法及利用使用了ニ氧化碳氣體激光器等的激光的制作方法等。所述車刀、模具等的夾具最好進行金剛石蒸鍍等而消除金屬的露出。另外，也優(yōu)選進行鍍鉻。另外，所述研磨區(qū)域的厚度不均優(yōu)選100 μ m以下。厚度不均超過100 μ m的情況下，研磨區(qū)域?qū)哂泻艽蟮钠鸱a(chǎn)生與被研磨體的接觸狀態(tài)不同的部分，對研磨特性造成不良影響。另外，為了消除研磨區(qū)域的厚度不均，一般來說在研磨初期使用電沉積或熔接了金剛石磨料的修整器來修整研磨區(qū)域表面，然而超過所述范圍的材料的修整時間變長， 使得生產(chǎn)效率降低。作為抑制研磨區(qū)域的厚度不均的方法，可以舉出將以規(guī)定厚度切片的研磨區(qū)域表面磨光的方法。在進行磨光的情況下，雖然使用涂滿了磨料的研磨皮帶等來進行，然而優(yōu)選所述研磨皮帶的金屬含量少的皮帯。具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊的制作方法沒有特別限制，例如可以舉出第四發(fā)明中記載的方法。第一 第五發(fā)明的研磨墊可以在將被研磨體表面的凹凸平坦化之時使用。作為被研磨體，可以舉出透鏡或反射鏡等光學(xué)材料、半導(dǎo)體器件中所用的硅晶片、等離子體顯示器或硬盤用的玻璃基板、信息記錄用樹脂板或MEMS元件等被要求高度的表面平坦性的材料。 本發(fā)明的研磨墊對于硅晶片、在其上形成了氧化物層、金屬層、低介電常數(shù)(low-k)層及高介電常數(shù)(high-k)層等的設(shè)備的研磨特別有效。在研磨半導(dǎo)體器件中所用的半導(dǎo)體晶片的表面的情況下，研磨形成于半導(dǎo)體晶片上的絕緣層或金屬層。雖然作為絕緣層，現(xiàn)在氧化硅為主流，然而基于由伴隨著半導(dǎo)體的高集成化產(chǎn)生的配線間距離的縮小造成的延遲時間的問題，可以舉出低介電常數(shù)的有機或無機材料、通過將它們發(fā)泡而進一歩低介電常數(shù)化的材料。作為這些絕緣層，可以舉出STI或金屬配線部的層間絕緣膜等。作為金屬層，有銅、鋁、鎢等，可以利用插塞(plug)、(雙)鑲嵌(dual-damascene)等構(gòu)造。對于金屬層的情況，設(shè)有屏蔽層，它也成為研磨對象。作為研磨中所用的料漿，只要是能夠?qū)崿F(xiàn)被研磨體的研磨、平坦化的材料，就沒有特別限定。在研磨硅晶片的情況下，作為磨料，使用含有Si02、Ce02、Al203、Zr02或MnO2等的水溶液。磨料可以根據(jù)被研磨體的種類而改變。在被研磨體為硅晶片上的硅氧化物的情況下，一般來說使用含有SiO2的堿性水溶液或含有CeO2的中性水溶液。另外，在硅晶片上的研磨對象物為鋁、鎢及銅等金屬的情況下，使用在能夠?qū)⑦@些金屬表面氧化的酸性水溶液中添加了磨料的料漿。另外，由于金屬層脆，容易形成被稱作劃痕的損傷，因此有時也使用不含有磨料的酸性水溶液進行研磨。出于減少晶片與研磨墊的摩擦阻力、減少劃痕及控制研磨速度的目的，也可以在滴下表面活性劑的同時進行研磨。表面活性劑既可以將其単獨地向研磨墊上滴下，也可以預(yù)先混合到所述料漿中滴下。將被研磨體向研磨墊推壓的壓力、固定了研磨墊的研磨平臺(壓盤)與固定了被研磨體的研磨頭的相対速度對被研磨體的研磨量有很大的影響。相対速度或壓カ根據(jù)被研磨體的種類或料漿的種類而不同，將同時實現(xiàn)研磨量與平坦性等兩方面的點作為研磨條件使用。另外，由于研磨墊的研磨面被被研磨體平滑化，導(dǎo)致研磨特性的降低，因此最好抑制研磨墊的平滑化。作為其方法，例如可以舉出用電沉積了金剛石的修整器定期地修整等機械的方法、化學(xué)地將研磨表面溶解等化學(xué)的方法。半導(dǎo)體晶片的研磨方法、研磨裝置沒有特別限制，例如如圖1所示，使用具備了支承研磨墊1的研磨平臺2、支承半導(dǎo)體晶片4的支承臺5(研磨頭)和用于對晶片進行均一加壓的襯板材料、研磨劑3的供給機構(gòu)的研磨裝置等來進行。研磨墊1例如被通過用雙面膠帶貼附而安裝于研磨平臺2上。研磨平臺2與支承臺5被配置為使得各自所支承的研磨墊1與半導(dǎo)體晶片4相面對，在各自之上具備旋轉(zhuǎn)軸6、7。另外，在支承臺5側(cè)，設(shè)有用于將半導(dǎo)體晶片4向研磨墊1推壓的加壓機構(gòu)。在研磨之吋，一邊旋轉(zhuǎn)研磨平臺2和支承臺5， ー邊將半導(dǎo)體晶片4向研磨墊1推壓，在供給堿性或酸性的料漿的同時進行研磨。這樣就可以將半導(dǎo)體晶片4的表面的突出的部分除去而研磨為平坦狀。其后，通過進行切片、粘結(jié)、封裝等就可以制造半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件可以用于運算處理裝置或存儲器等中。
實施例下面對具體地表示第一 第五發(fā)明的構(gòu)成與效果的實施例等進行說明。而且，實施例等的評價項目是如下所示地測定的。(平均氣泡直徑測定)將用切片機盡可能薄至厚度Imm左右地平行切出的研磨區(qū)域作為平均氣泡直徑測定用試樣。將試樣固定于載玻片上，使用圖像處理裝置(東洋紡織公司制，Image Analyzer V10)，測定任意的0. 2mmX0. 2mm范圍的總氣泡直徑，算出了平均氣泡直徑。(比重測定)依照JIS Z8807-1976的標準進行。將以4cmX8. 5cm的長方形(厚度任意)切出的研磨區(qū)域作為比重測定用試樣，在溫度23°C 士2°C、濕度50% 士5%的環(huán)境下靜置了 16 小吋。在測定中使用比重計(Zaltrius公司制)，測定了比重。(ASKER D或A硬度測定)依照JIS K6253-1997的標準進行。將以2cmX2cm(厚度任意)的大小切出的研磨區(qū)域、透光區(qū)域、發(fā)泡層或不透水性彈性構(gòu)件作為硬度測定用試樣，在溫度23°C 士2°C、 濕度50% 士5%的環(huán)境下靜置了 16小吋。在測定時將試樣重合，使厚度在6mm以上。使用硬度計(高分子計量儀器公司制，ASKER D或A型硬度計)，測定了硬度。
(壓縮率及壓縮回復(fù)率測定)將以直徑7mm的圓(厚度 任意)切出的研磨區(qū)域(研磨層)作為壓縮率及壓縮回復(fù)率測定用試樣，在溫度23°C 士2°C、濕度50% 士5%的環(huán)境下靜置了 40小吋。在測定中使用熱分析測定儀TMA (SEIKO INTRUMENTS制、SS6000)，測定了壓縮率和壓縮回復(fù)率。另外，將壓縮率和壓縮回復(fù)率的計算式表示如下。另外，對于透光區(qū)域及發(fā)泡層也用相同的方法測定。壓縮率(%) = {(Tl-U)/Tl} XlOOTl 對研磨層從無載荷狀態(tài)開始將30kPa (300g/cm2)的應(yīng)カ的載荷保持60秒鐘時
的研磨層厚度。T2 從Tl的狀態(tài)開始將180kPa(1800g/Cm2)的應(yīng)カ的載荷保持60秒鐘時的研磨
層厚度。壓縮回復(fù)率(%) = {(T3-T2)バT1-T2)} XlOOTl 對研磨層從無載荷狀態(tài)開始將30kPa (300g/cm2)的應(yīng)カ的載荷保持60秒鐘時
的研磨層厚度。T2 從Tl的狀態(tài)開始將180kPa(1800g/Cm2)的應(yīng)カ的載荷保持60秒鐘時的研磨
層厚度。T3 從T2的狀態(tài)開始在無載荷狀態(tài)下保持60秒鐘，其后，將30kPa(300g/cm2)的應(yīng)カ的載荷保持60秒鐘時的研磨層厚度。(貯藏彈性模量測定)依照JIS K7198-1991的標準進行。將以3mmX40mm的長方形(厚度任意)切出的研磨區(qū)域作為動態(tài)粘弾性測定用試樣，在23°C的環(huán)境下，在裝入了硅膠的容器內(nèi)靜置了 4天。切出后的各薄片的正確的寬度及厚度的計測用測微計進行。在測定中使用動態(tài)粘彈性分光計(巖本制作所制，現(xiàn)IS技研)，測定了貯藏彈性模量E’。將此時的測定條件表示如下。<測定條件>測定溫度40°C施加變形0.03%初期載荷20g頻率IHz(透光率測定)將所制作的透光區(qū)域構(gòu)件以2cmX6cm(厚度任意)的大小切出而作為透光率測定用試樣。使用分光光度計(日立制作所制，U-3210 Spectro Wiotometer)，在測定波長區(qū)域300 700nm中進行了測定。[第一發(fā)明](研磨區(qū)域的制作)加入甲苯ニ異氰酸酯(2，4_體/2，6_體=80/20的混合物)14790重量份、4， 4’ - ニ環(huán)己基甲烷ニ異氰酸酯3930重量份、聚丁ニ醇(數(shù)均分子量1006，分子量分布 1.7)25150重量份、ニ甘醇2756重量份，在80°C下加熱攪拌120分鐘，得到了異氰酸酯當量 2. 10meq/g的預(yù)聚物。向反應(yīng)容器內(nèi)，混合所述預(yù)聚物100重量份及硅類非離子表面活性劑(Tore -Dowconing公司制，SH192) 3重量份，將溫度調(diào)整為80°C。使用攪拌葉片，以轉(zhuǎn)速 900rpm進行了大約4分鐘的劇烈攪拌，使得向反應(yīng)體系內(nèi)加入氣泡。向其中添加了預(yù)先在 120°C下熔融了的4，4，-亞甲基雙(ο-氯苯胺)(Ihara Chemical公司制，IHARACU AMINE MT”6重量份。在繼續(xù)攪拌了大約1分鐘后，將反應(yīng)溶液流入了盤型的烤爐模具中。在該反應(yīng)溶液的流動性消失的時刻加入烤爐內(nèi)，在110°C下進行6小時后固化，得到了聚氨酯樹脂發(fā)泡體塊材。將該聚氨酯樹脂發(fā)泡體塊材使用帶鋸型的切片機O^cken公司制)切片， 得到了聚氨酯樹脂發(fā)泡體薄片。然后使用磨光機(Amitech公司制)，將該薄片以規(guī)定的厚度進行表面磨光，形成了調(diào)整了厚度精度的薄片(薄片厚度1.27mm)。將進行了該磨光處理的薄片沖裁為規(guī)定的直徑(61cm)，使用槽加工機(東邦鋼機公司制)，在表面上進行了槽寬0. 25mm、槽間距1. 50mm、槽深0. 40mm的同心圓狀的槽加工。其后，在該進行了槽加工的薄片的給定位置沖裁用于設(shè)置透光區(qū)域的開ロ部(厚度1.27mm，57. 5mmX19. 5mm)，制作了研磨區(qū)域。所制作的研磨區(qū)域的各物性為平均氣泡直徑為45 μ m,比重為0. 86, ASKERD硬度為53度，壓縮率為1.0%，壓縮回復(fù)率為65. 0%，貯藏彈性模量為275MPa。實施例1將液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，AKCROS CHEMICALS公司制)100重量份和芐基ニ甲基縮酮1重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌機(Slinky公司制)，以轉(zhuǎn)速SOOrpm 攪拌約3分鐘，得到了液狀的光硬化性樹脂組合物。在所制作的研磨區(qū)域表面臨時固定剝離薄膜，將該研磨區(qū)域設(shè)置于模具框內(nèi)。其后，向用于形成開ロ部及防透水層的空間部流入了所述光硬化性樹脂組合物。將模具框溫度設(shè)為40度。其后，通過進行紫外線照射將光硬化性樹脂組合物硬化，形成了一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件。使用磨光機將防透水層表面磨光，調(diào)整了厚度精度。透光區(qū)域的厚度為1.27mm，防透水層的厚度為 25 μ m。其后，使用層壓機在防透水層表面貼合雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制，Doubletuck tape)，制作了研磨墊。透光區(qū)域的各物性為，ASKERA硬度為70度，壓縮率為3.9%，壓縮回復(fù)率為96. 8%0實施例2除了將防透水層的厚度設(shè)為0. 8mm以外，利用與實施例1相同的方法制作了研磨墊。實施例3利用與實施例1相同的方法，形成了一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件。其后，使用層壓機在防透水層表面貼合了雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制， Doubletuck tape)。此后，將由對表面進行了磨光、電暈處理的聚乙烯泡沫(Tore公司制， T0REPEF，厚度0.8mm)制成的緩沖層貼合在所述雙面膠帶上。另外在緩沖層表面貼合了所述雙面膠帶。其后，在與透光區(qū)域?qū)R的位置，以51mmX13mm的大小將雙面膠帶及緩沖層除去，制作了研磨墊。實施例4利用與實施例1相同的方法，形成了一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件。另外，將所述液狀的丙烯酸氨基甲酸酯100重量份和芐基ニ甲基縮酮1重量份使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm劇烈地攪拌約4分鐘，使得加入氣泡，得到了發(fā)泡液狀的光硬化性樹脂組合物。此后，為了不流入透光區(qū)域部分而用氟類樹脂薄片將透光區(qū)域覆蓋，將該光硬
31化性樹脂組合物流向防透水層上。將模具框溫度設(shè)為40度。其后，通過進行紫外線照射將光硬化性樹脂組合物硬化，形成了發(fā)泡層(緩沖層)。使用磨光機將發(fā)泡層表面磨光，調(diào)整了厚度精度。發(fā)泡層的厚度為0.8mm。其后，在發(fā)泡層表面使用層壓機貼合雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制，Doubletuck tape)，制作了研磨墊。發(fā)泡層的各物性為，ASKERA硬度為 68度，壓縮率為5.6%，壓縮回復(fù)率為94.5%。實施例5在實施例1中，除了取代液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，AKCROS CHEMICALS公司制)100重量份，而使用了液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，Aczo Nobeles公司制)80重量份及液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(UA-101H，共榮社化學(xué)制)20重量份以外，利用與實施例1相同的方法制作了研磨墊。透光區(qū)域的各物性為，ASKERA硬度為 87度，壓縮率為1.3%，壓縮回復(fù)率為94.3%。實施例6在實施例2中，除了取代液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，AKCROS CHEMICALS公司制)100重量份，而使用了液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，Aczo Nobeles公司制)80重量份及液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(UA-101H，共榮社化學(xué)制)20重量份以外，利用與實施例2相同的方法制作了研磨墊。透光區(qū)域的各物性為，ASKERA硬度為 87度，壓縮率為1.3%，壓縮回復(fù)率為94.3%。實施例7在實施例3中，除了取代液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，AKCROS CHEMICALS公司制)100重量份，而使用了液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，Aczo Nobeles公司制)80重量份及液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(UA-101H，共榮社化學(xué)制)20重量份以外，利用與實施例3相同的方法制作了研磨墊。透光區(qū)域的各物性為，ASKERA硬度為 87度，壓縮率為1.3%，壓縮回復(fù)率為94.3%。實施例8在實施例4中，除了取代液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，AKCROS CHEMICALS公司制)100重量份，而使用了液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(Actilane290，Aczo Nobeles公司制)80重量份及液狀的丙烯酸氨基甲酸酯(UA-101H，共榮社化學(xué)制)20重量份以外，利用與實施例4相同的方法制作了研磨墊。透光區(qū)域的各物性為，ASKERA硬度為 87度，壓縮率為1. 3%，壓縮回復(fù)率為94. 3%。發(fā)泡層的各物性為，ASKERA硬度為80度，壓縮率為3.4%，壓縮回復(fù)率為93. 1%。實施例9向反應(yīng)容器中加入甲苯ニ異氰酸酯(2，4_體/2，6_體=80/20的混合物)14790重量份、4，4’ - ニ環(huán)己基甲烷ニ異氰酸酯3930重量份、聚丁ニ醇(數(shù)均分子量1006，分子量分布1. 7)25150重量份、ニ甘醇2756重量份，在80°C下加熱攪拌120分鐘，得到了異氰酸酷末端預(yù)聚物(異氰酸酯當量2. lmeq/g)。在減壓罐中計量該預(yù)聚物100重量份，利用減壓(約IOTorr)脫除殘存于預(yù)聚物中的氣體。向脫泡了的所述預(yù)聚物中，添加預(yù)先在120°C 下熔融了的4，4’ -亞甲基雙(ο-氯苯胺) 重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌機(Slinky公司制)，以轉(zhuǎn)速SOOrpm攪拌約3分鐘。在所制作的研磨區(qū)域表面臨時固定剝離薄膜，將該研磨區(qū)域設(shè)置于模具框內(nèi)。其后，向用于形成開ロ部及防透水層的空間部流入了所述混合物。此時的模具框溫度設(shè)為100度。在真空脫泡后，在110°C的烤爐中進行9小時的后固化，形成了一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件。使用磨光機將防透水層表面磨光， 調(diào)整了厚度精度。透光區(qū)域的厚度為1.27mm，防透水層的厚度為25 μ m。其后，使用層壓機在防透水層表面貼合雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制，Doubletuck tape)，制作了研磨墊。 透光區(qū)域的各物性為，ASKER A硬度為94度，壓縮率為0. 9%，壓縮回復(fù)率為73%。實施例10將由己ニ酸、己ニ醇和乙ニ醇構(gòu)成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2050) 128重量份及 1，4- 丁ニ醇30重量份混合，調(diào)溫到70°C。向該混合液中，添加預(yù)先調(diào)溫到70°C的4，4’- ニ 苯基甲烷ニ異氰酸酯100重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌機(aiinky公司制)，以轉(zhuǎn)速SOOrpm 攪拌約3分鐘。在所制作的研磨區(qū)域表面臨時固定剝離薄膜，將該研磨區(qū)域設(shè)置于模具框內(nèi)。其后，向用于形成開ロ部及防透水層的空間部流入了所述混合物。此時的模具框溫度設(shè)為100度。在真空脫泡后，在100°C的烤爐中進行8小時的后固化，形成了一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件。使用磨光機將防透水層表面磨光，調(diào)整了厚度精度。 透光區(qū)域的厚度為1. 27mm，防透水層的厚度為25 μ m。其后，使用層壓機在防透水層表面貼合雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制，Doubletuck tape)，制作了研磨墊。透光區(qū)域的各物性為，ASKERA硬度為93度，壓縮率為1. 1%，壓縮回復(fù)率為87.9%。實施例11將由己ニ酸、己ニ醇和乙ニ醇構(gòu)成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2050) 1 重量份及1，4_ 丁ニ醇30重量份混合，調(diào)溫到70°C。向該混合液中，添加預(yù)先調(diào)溫到70°C的4， 4’ - ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯100重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌機(Slinky公司制)，以轉(zhuǎn)速 SOOrpm攪拌約3分鐘，得到了混合物。此后，向具有透光區(qū)域及防透水層的形狀的模具(參照圖7)中流入了所述混合物。模具的溫度設(shè)為100度。在真空脫泡后，在100°C的烤爐中進行8小時的后固化，形成了一體化地形成了透光區(qū)域和防透水層的透明構(gòu)件。使用磨光機將防透水層表面磨光，調(diào)整了厚度精度。透光區(qū)域的厚度為1.27mm，防透水層的厚度為 25 μ m。在防透水層的研磨區(qū)域側(cè)以均一的厚度涂布了丙烯酸類粘接劑，與所制作的研磨區(qū)域貼合，制作了研磨墊。其后，使用層壓機在防透水層表面貼合雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制，Doubletuck tape)，制作了研磨墊。透光區(qū)域的各物性為，ASKERA硬度為93度，壓縮率為1. 1%，壓縮回復(fù)率為87.9%。比較例1向反應(yīng)容器中加入甲苯ニ異氰酸酯(2，4_體/2，6_體=80/20的混合物)14790重量份、4，4’ - ニ環(huán)己基甲烷ニ異氰酸酯3930重量份、聚丁ニ醇(數(shù)均分子量1006，分子量分布1. 7)25150重量份、ニ甘醇2756重量份，在80°C下加熱攪拌120分鐘，得到了異氰酸酷末端預(yù)聚物(異氰酸酯當量2. lmeq/g)。在減壓罐中計量該預(yù)聚物100重量份，利用減壓(約IOTorr)脫除殘存于預(yù)聚物中的氣體。向脫泡了的所述預(yù)聚物中，添加預(yù)先在120°C 下熔融了的4，4’ -亞甲基雙(ο-氯苯胺) 重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌機(Slinky公司制)，以轉(zhuǎn)速SOOrpm攪拌約3分鐘。此后，將該混合物流入模具中，在真空脫泡后，在110°C 的烤爐中進行9小時的后固化，得到了聚氨酯樹脂。其后，使用磨光機將該聚氨酯樹脂的兩面磨光研磨，制作了透光區(qū)域(縱57mm，橫19mm，厚1. 25mm)。透光區(qū)域的各物性為，ASKER A硬度為94度，壓縮率為0. 9%，壓縮回復(fù)率為73%。
在前面所述制作的研磨區(qū)域的與槽加工面相反一側(cè)的面上，使用層壓機貼合了雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制，Doubletuck tape)。然后，將由對表面進行了磨光、電暈處理的聚乙烯泡沫(Tore公司制，T0REPEF，厚度0. 8mm)制成的緩沖層貼合在所述雙面膠帶的粘接面上。另外在緩沖層表面貼合了所述雙面膠帶。其后，將研磨區(qū)域的開ロ部當中，以 51mmX 13mm的大小沖裁緩沖層及雙面膠帶，使孔貫穿。其后，嵌入前面所述制作的透光區(qū)域，制作了研磨墊。(漏水評價)作為研磨裝置使用SPP600S(岡本工作機械公司制)，使用所制作的研磨墊，進行了漏水評價。研磨8英寸的假片(dummy wafer)，利用目視觀察了每個規(guī)定時間中是否在透光區(qū)域的背面?zhèn)扔新┧⒙┧c研磨時間的關(guān)系表示于表1中。作為研磨條件如下設(shè)置，作為堿性料漿在研磨中以150ml/min的流量添加氧化硅料漿(SS12，Cabot Microelectronics公司制)，研磨載荷為350g/cm3，研磨平臺轉(zhuǎn)速為35rpm，另外晶片轉(zhuǎn)速為30rpm。另外，晶片的研磨是在使用#100修整器進行研磨墊表面的修整的同時實施的。 修整條件設(shè)為，修整器載荷為80g/cm2，修整器轉(zhuǎn)速為35rpm。[表1]
研磨時間與漏水的關(guān)系實施例1即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例2即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例3即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例4即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例5即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例6即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例7即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例8即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例9即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例10即使在1800分鐘以上也沒有漏水實施例11即使在1800分鐘以上也沒有漏水比較例1在1400分鐘時發(fā)生漏水 從表1中可以清楚地看到，通過使用第一發(fā)明的研磨墊，可以長時間地防止來自研磨區(qū)域與透光區(qū)域之間的漏漿。[第二發(fā)明](透光區(qū)域的制作)將由己ニ酸、己ニ醇和乙ニ醇構(gòu)成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2400) 128重量份及 1，4- 丁ニ醇30重量份混合，調(diào)溫到70°C。向該混合液中，添加預(yù)先調(diào)溫到70°C的4，4’- ニ 苯基甲烷ニ異氰酸酯100重量份，攪拌了約1分鐘。此后，將該混合液流入保溫為100°c的容器中，在100°c下進行8小時的后固化，制作了聚氨酯樹脂。使用所制作的聚氨酯樹脂，利用注射成型制作了透光區(qū)域(縱56mm，橫20mm，厚1.25mm)。所制作的透光區(qū)域的ASKER D 硬度為59度。(研磨區(qū)域的制作)制造例1在反應(yīng)容器中，混合聚醚類預(yù)聚物(UNIR0YCEL公司制，ADIPRENEL_325，NC0濃度 2. 22meq/g) 100重量份及硅類非離子表面活性劑CTore 'Dowsilicon公司制，SH192) 3重量份，將溫度調(diào)整為80°C。使用攪拌葉片，以轉(zhuǎn)速900rpm進行了大約4分鐘的劇烈攪拌，使得在反應(yīng)體系內(nèi)加入氣泡。向其中添加預(yù)先在120°C下熔融了的4，4’_亞甲基雙(ο-氯苯胺)(Iharachemical公司制，IHARACU AMINE MT) 26重量份。其后，繼續(xù)攪拌約1分鐘，使反應(yīng)溶液流入盤型的烤爐模具中。在該反應(yīng)溶液的流動性消失的時刻加入烤爐內(nèi)，在110°C 下進行6小時的后固化，得到了聚氨酯樹脂發(fā)泡體塊材。將該聚氨酯樹脂發(fā)泡體塊材使用帶鋸類型的切片機(Fecken公司制)切片，得到了聚氨酯樹脂發(fā)泡體薄片。然后使用磨光機(Amitech公司制)，將該薄片以規(guī)定的厚度進行表面磨光，形成了調(diào)整了厚度精度的薄片(薄片厚度1.27mm)。將該進行了磨光處理的薄片沖裁為規(guī)定的直徑(61cm)，使用槽加 エ機(東邦鋼機公司制)，在表面上進行了槽寬0. 25mm、槽間距1. 50mm、槽深0. 40mm的同心圓狀的槽加工。在該薄片的與槽加工面相反一側(cè)的面上使用層壓機粘貼雙面膠帶(積水化學(xué)エ業(yè)公司制，Doubletuck tape)，其后，在該進行了槽加工的薄片的規(guī)定位置沖裁用于嵌入透光區(qū)域的開ロ部A(60mmX24mm)，制作了帶有雙面膠帶的研磨區(qū)域。所制作的研磨區(qū)域的各物性為平均氣泡直徑為45 μ m，比重為0. 86，ASKER D硬度為53度，壓縮率為1.0%， 壓縮回復(fù)率為65. 0%，貯藏彈性模量為275MPa。制造例2除了將開ロ部A的大小設(shè)為56mmX20mm以外，用與制造例1相同的方法制作了帶有雙面膠帶的研磨區(qū)域。(研磨墊的制作)實施例1將由對表面進行了磨光、電暈處理的聚乙烯泡沫(Tore公司制，T0REPEF，厚度 0. 8mm)制成的緩沖層使用層壓機貼合在制造例1中制作的帶有雙面膠帶的研磨區(qū)域的粘接面上。然后在緩沖層表面貼合了雙面膠帶。其后，將以為了嵌入透光區(qū)域而沖裁的孔洞部分當中，以50mmX 14mm的大小沖裁緩沖層，形成了開ロ部B。此后，向開ロ部A內(nèi)(環(huán)狀槽寬度2mm)嵌入了所制作的透光區(qū)域。其后，向環(huán)狀槽內(nèi)注入硅密封膠Gedine公司制， 8060)，使高度達到1mm，通過將其硬化形成了不透水性彈性構(gòu)件(高度1mm，ASKER A硬度 27度(ASKER D硬度4度))，制作了研磨墊。
實施例2在實施例1中，除了取代硅密封膠，而使用了氨基甲酸酯類密封劑Gedine公司制，S-700M)以外，利用與實施例1相同的方法，制作了研磨墊。該不透水性彈性構(gòu)件的 ASKER A硬度為32度(ASKER D硬度為7度)。實施例3在實施例1中，除了取代硅密封膠，而使用了弾性環(huán)氧類粘接劑Gedine公司制， PM210)以夕卜，利用與實施例1相同的方法，制作了研磨墊。該不透水性彈性構(gòu)件的ASKER A 硬度為58度(ASKER D硬度為15度)。實施例4在實施例1中，除了取代硅密封膠，而使用了下述的氨基甲酸酯類密封劑以外，利用與實施例1相同的方法，制作了研磨墊。該不透水性彈性構(gòu)件的ASKER A硬度為55度 (ASKER D硬度為14度)。將調(diào)溫為80°C的異氰酸酯預(yù)聚物(UNIR0YCEL公司制，L100)、作為硬化劑調(diào)溫為 100°C的4，4，-ニ-sec-丁基-ニ氨基ニ苯基甲烷(Unilink4200)混合，使得異氰酸酯基與氨基的摩爾比達到1. 05/1. 0，調(diào)制了氨基甲酸酯類密封劑。實施例5在實施例1中，除了取代硅密封膠，而使用下述的光硬化性樹脂組合物，通過進行紫外線照射而將其光硬化以外，利用與實施例1相同的方法制作了研磨墊。該不透水性彈性構(gòu)件的ASKERA硬度為70度(ASKER D硬度為26度)。將丙烯酸氨基甲酸酯(AKCROS CHEMICALS公司制，Actilane290) 100重量份和芐基ニ甲基縮酮1重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌機(Slinky公司制)，以轉(zhuǎn)速SOOrpm攪拌約3 分鐘，得到了液狀的光硬化性樹脂組合物。比較例1除了在環(huán)狀槽內(nèi)未設(shè)置不透水性彈性構(gòu)件以外，利用與實施例1相同的方法制作了研磨墊。比較例2將由對表面進行了磨光、電暈處理的聚乙烯泡沫(Tore公司制，T0REPEF，厚度 0. 8mm)制成的緩沖層使用層壓機貼合在制造例2中制作的帶有雙面膠帶的研磨區(qū)域的粘接面上。然后在緩沖層表面貼合了雙面膠帶。其后，將以研磨區(qū)域的為了嵌入透光區(qū)域而沖裁的孔洞部分當中，以50mmX 14mm的大小沖裁緩沖層，形成了開ロ部B。此后，將所制作的透光區(qū)域嵌入開ロ部A內(nèi)而制作了研磨墊。而且，由于透光區(qū)域與開ロ部A為相同大小， 因此在研磨區(qū)域與透光區(qū)域之間沒有間隙。比較例3在實施例1中，除了取代硅密封膠，而使用下述的氨基甲酸酯類密封劑以外，利用與實施例1相同的方法制作了研磨墊。該不透水性彈性構(gòu)件的ASKER D硬度為75度。將調(diào)溫為80°C的異氰酸酯預(yù)聚物(UNIR0YCEL公司制，L325)、作為硬化劑調(diào)溫為 120°C的 4，4，-亞甲基雙(ο-氯苯胺)(Iharachemical 公司制，IHARACU AMINE MT)混合， 使得異氰酸酯基與氨基的摩爾比達到1. 05/1. 0，調(diào)制了氨基甲酸酯類密封劑。(漏水評價)
作為研磨裝置使用SPP600S(岡本工作機械公司制)，使用所制作的研磨墊，進行了漏水評價。連續(xù)研磨8英寸的假片30分鐘，其后利用目視觀察了研磨墊背面?zhèn)鹊耐腹鈪^(qū)域的嵌入部分，以下述基準進行了漏水評價。將評價結(jié)果表示于表2中。作為研磨條件如下設(shè)置，作為堿性料漿在研磨中以150ml/min的流量添加氧化硅料漿(SS12，Cabot Microelectronics公司制)，研磨載荷為350g/cm3，研磨平臺轉(zhuǎn)速為35rpm，另外晶片轉(zhuǎn)速為30rpm。另外，晶片的研磨是在使用#100修整器進行研磨墊表面的修整的同時實施的。 修整條件設(shè)為，修整器載荷為80g/cm2，修整器轉(zhuǎn)速為35rpm。〇完全未看到嵌入部分的漏漿。X 可以看到嵌入部分的漏漿。(透光區(qū)域的變形評價)利用與所述相同的方法研磨了晶片。其后，觀察透光區(qū)域表面，以下述基準進行了透光區(qū)域的變形評價。將評價結(jié)果表示于表2中。而且，在透光區(qū)域表面越是不均勻地帶有修整痕，就說明在研磨中透光區(qū)域越容易變形。〇在透光區(qū)域表面均勻地帶有修整痕。X 在透光區(qū)域表面不均勻地帯有修整痕。[表 2]
權(quán)利要求
1.一種研磨墊，其將具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨層和具有比透光區(qū)域小的開口部 B的緩沖層層疊，使得透光區(qū)域與開口部B重合，并且在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部 B的斷面的接觸部分，設(shè)有將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨墊，其中，不透水性彈性構(gòu)件的ASKERA硬度在80度以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨墊，其中，不透水性彈性構(gòu)件是由含有選自由橡膠、熱塑性彈性體及反應(yīng)硬化性樹脂構(gòu)成的組中的至少一種不透水性樹脂的不透水性樹脂組合物制成。
4.一種制造權(quán)利要求1所述的研磨墊的方法，其包括將具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨層與具有比透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層層疊，使得透光區(qū)域和開口部B重合的工序；以及通過在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部B的斷面的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件的工序。
5.一種制造權(quán)利要求1所述的研磨墊的方法，其包括在具有研磨區(qū)域和用于插設(shè)透光區(qū)域的開口部A的研磨層上層疊緩沖層的工序；將所述開口部A內(nèi)的緩沖層的一部分除去，在緩沖層上形成比透光區(qū)域小的開口部B的工序；在所述開口部B上并且在所述開口部 A內(nèi)設(shè)置透光區(qū)域的工序；以及通過在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部B的斷面的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件的工序。
6.一種制造權(quán)利要求1所述的研磨墊的方法，其包括將具有研磨區(qū)域及用于插設(shè)透光區(qū)域的開口部A的研磨層與具有比透光區(qū)域小的開口部B的緩沖層層疊，使得開口部A 和開口部B重合的工序；在所述開口部B上并且在所述開口部A內(nèi)設(shè)置透光區(qū)域的工序；以及通過在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部B的斷面的接觸部分，涂布不透水性樹脂組合物而將其硬化，來形成將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件的工序。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種研磨墊，其在進行研磨的狀態(tài)下進行高精度的光學(xué)終點檢測，即使在長時間使用的情況下，也可以防止來自研磨區(qū)域與透光區(qū)域之間的漏漿。本發(fā)明的研磨墊將具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨層和具有比透光區(qū)域小的開口部(B)的緩沖層層疊，使得透光區(qū)域與開口部(B)重合，并且在所述透光區(qū)域的背面與所述開口部(B)的斷面的接觸部分，設(shè)有將該接觸部分覆蓋的環(huán)狀的不透水性彈性構(gòu)件。
文檔編號B24B37/22GK102554766SQ20121000465
公開日2012年7月11日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者下村哲生, 中井良之, 中森雅彥, 小川一幸, 山田孝敏, 數(shù)野淳, 渡邊公浩 申請人:東洋橡膠工業(yè)株式會社